KR101827523B1 - Hybrid supported metallocene catalyst, method for preparing the same, and process for preparing polyolefin using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼성 담지 메탈로센 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 올레핀 중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 이온성 화합물 및 조촉매로 표면처리된 무기 또는 유기 다공성 담체에 신규한 사이클로펜타[b]플로오레닐 전이금속 화합물을 포함한 2종의 메탈로센 화합물을 담지시킨 것을 특징으로 하며, 이의 제조방법 및 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a hybrid supported metallocene catalyst, a process for preparing the same, and a process for preparing an olefin polymer using the same, wherein the hybrid supported metallocene catalyst comprises an inorganic compound or an organic porous Characterized in that the carrier is supported with two metallocene compounds containing a novel cyclopenta [b] fluorenylsilane transition metal compound, and a process for producing the same and a process for producing an olefin polymer using the hybrid supported metallocene catalyst .
Description
본 발명은 혼성 담지 메탈로센 촉매, 이의 제조방법, 이를 이용한 올레핀 중합체의 제조방법 및 제조된 올레핀 중합체에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid supported metallocene catalyst, a process for producing the metallocene catalyst, a process for preparing the olefin polymer using the same, and an olefin polymer produced thereby.
메탈로센 촉매는 4족 금속을 중심으로 한 전이 금속 화합물이 주성분인 주촉매와 알루미늄 또는 보론이 주성분인 유기금속화합물 조촉매의 조합으로 이루어진다. 메탈로센 촉매는 균일계 단일활성점 촉매로서 생성되는 폴리올레핀의 분자량 분포도와 화학조성분포(chemical compositional distribution)가 매우 좁고 균일하며 메탈로센 촉매의 리간드 구조에 따라 입체규칙성, 공단량체(comonomer) 응답성, 수소응답성을 자유로이 조절할 수 있다. The metallocene catalyst is composed of a combination of a main catalyst mainly composed of a transition metal compound centered on a Group 4 metal and an organometallic compound promoter mainly composed of aluminum or boron. The metallocene catalyst is a homogeneous, single-site catalyst. The molecular weight distribution and chemical compositional distribution of the polyolefin produced are very narrow and homogeneous. Depending on the ligand structure of the metallocene catalyst, stereoregularity, comonomer, Responsiveness and hydrogen responsiveness can be freely controlled.
특히 폴리에틸렌의 경우에 있어서는 질김성(enhanced toughness), 강도(strength), 내환경응력저항특성(environmental stress cracking resistance, ESCR) 등이 매우 중요하게 적용된다. 따라서 이정(bimodal) 또는 넓은 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀을 제조함으로써 고분자량의 수지에서 가지는 기계적인 물성과 저분자량 부분에서의 가공성을 향상시키는 방법이 제시되고 있다.Especially, in the case of polyethylene, enhanced toughness, strength, and environmental stress cracking resistance (ESCR) are very important. Accordingly, there has been proposed a method of improving the mechanical properties of a high molecular weight resin and the processability in a low molecular weight portion by producing a polyolefin having a bimodal or a broad molecular weight distribution.
이정(bimodal) 및 넓은 분자량 분포를 가지는 폴리올레핀은 저분자량과 고분자량의 두 종류의 평균분자량을 함께 함유하는 고분자로, 이러한 분자량 분포를 가지는 고분자를 합성하기 위한 방법으로 단일 반응기 내에서 서로 다른 두 가지 촉매를 혼합하거나 하나의 담체에 두가지 이상의 촉매를 도입하여 중합하는 방법이 개시되어 있다.Bimodal and polyolefins having a broad molecular weight distribution are polymers containing two kinds of average molecular weights of low molecular weight and high molecular weight, and as a method for synthesizing a polymer having such a molecular weight distribution, two different A method of mixing catalysts or introducing two or more catalysts into one carrier to polymerize them is disclosed.
고분자의 분자량 분포를 조절하기 위한 종래의 방법들은 대체적으로 촉매를 제조할 때 두 가지 이상의 여러 가지 금속을 사용하여 다중 금속의 착물을 형성하고, 각각의 금속 촉매 성분의 활성점 조작에 의해 분자량 분포를 개선하는 것이다. Conventional methods for controlling the molecular weight distribution of polymers generally involve forming multiple metal complexes using two or more metals in the manufacture of catalysts, and determining the molecular weight distribution by active site manipulation of each metal catalyst component To improve.
그러나 종래에는 단지 두 가지 촉매의 혼성에 의한 중합만이 제시되고 있으며, 분자량 분포와 고분자의 성질 등을 조절하기 위한 유기금속 화합물 선정, 및 균일계 촉매시스템에 대한 언급만 했을 뿐 기상 및 슬러리 공정에 적용 가능한 담지 촉매의 제조 등에서는 특이성을 찾아볼 수가 없는 한계가 있었다.However, in the prior art, only the polymerization by mixing two catalysts is suggested, and only the selection of organometallic compounds and the homogeneous catalyst system for controlling the molecular weight distribution and the properties of the polymer, There is a limitation in finding specificity in the preparation of applicable supported catalysts and the like.
본 발명의 목적은 무기 또는 유기 다공성 담체 표면을 이온성 화합물과 조촉매로 표면 처리한 후 서로 다른 두 가지의 메탈로센 화합물을 동시에 부가하여 제조한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a hybrid supported metallocene catalyst prepared by surface-treating an inorganic or organic porous support surface with an ionic compound and a co-catalyst, and simultaneously adding two different metallocene compounds.
본 발명의 다른 목적은 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a process for preparing the hybrid supported metallocene catalyst.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매를 단일반응기 또는 다중반응기에 적용하여 슬러리 또는 기상 올레핀 중합공정에 고활성과 공정운전 안정성을 보이며 다양한 폴리올레핀 제품을 생산 할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a variety of polyolefin products exhibiting high activity and process stability in a slurry or gaseous olefin polymerization process by applying the hybrid supported metallocene catalyst to a single reactor or multiple reactors have.
본 발명은 이온성 화합물 및 조촉매로 표면 처리된 담체에 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지되어 있는 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제공한다.The present invention provides a hybrid supported metallocene catalyst having a first metallocene compound and a second metallocene compound carried on a carrier surface-treated with an ionic compound and a promoter.
또한, 본 발명은 1) 담체에 이온성 화합물 및 조촉매를 처리시키는 단계; 및 2) 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물을 동시에 상기 1) 단계의 이온성 화합물 및 조촉매로 표면처리된 담체에 혼성 담지시켜 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing a catalyst, comprising: 1) treating a carrier with an ionic compound and a cocatalyst; And 2) carrying the first metallocene compound and the second metallocene compound simultaneously with the ionic compound of the step 1) and the support surface-treated with the promoter to form a hybrid supported metallocene catalyst; The present invention provides a method for preparing a mixed supported metallocene catalyst.
또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 올레핀 중합체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing an olefin polymer using the above mixed supported metallocene catalyst.
또한, 본 발명은 상기 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용하여 제조된 올레핀 중합체를 제공한다.
The present invention also provides an olefin polymer produced using the above mixed supported metallocene catalyst.
본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 이온성 화합물과 조촉매로 표면 처리된 무기 또는 유기 다공성 담체에 신규한 사이클로펜타[b]플로오레닐 전이금속 화합물이 포함된 이종의 메탈로센 담지촉매이고, 또한 기존의 일반적인 담지방법인 순차적으로 부가하는 방법과는 다르게 본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 표면처리된 담체에 제 1 메탈로센 화합물과 제 2 메탈로센 화합물을 동시에 부가하여 혼성 담지시켜 제조되었기 때문에 올레핀 중합반응에 있어서 촉매활성이 매우 우수하였으며 제조된 중합체의 입자형상 및 벌크밀도 역시 우수하였다. 따라서 상업의 슬러리나 기상공정에서 메탈로센 폴리올레핀을 생산하는데 매우 경제적이고 유용한 장점이 있다.
The hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention is characterized in that a heterogeneous metallocene supported catalyst comprising a novel cyclopenta [b] fluorenylsilane transition metal compound in an inorganic or organic porous support surface-treated with an ionic compound and a cocatalyst , And in addition to the conventional method of sequentially adding the catalyst, the mixed supported metallocene catalyst according to the present invention can be obtained by simultaneously adding a first metallocene compound and a second metallocene compound to a surface- The catalysts were very active in the olefin polymerization reaction because of the hybrid supported catalyst. The prepared polymer had excellent particle shape and bulk density. Thus, there is a very economical and useful advantage in producing metallocene polyolefins in commercial slurry or gas phase processes.
본 발명은 이온성 화합물 및 조촉매로 표면 처리된 담체에 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물을 담지되어 있는 혼성 담지 메탈로센 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 올레핀 단량체 또는 올레핀계 및 이의 올레핀 공단량체를 중합하므로써 올레핀 중합체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a hybrid supported metallocene catalyst having a first metallocene compound and a second metallocene compound carried on a carrier surface-treated with an ionic compound and a cocatalyst, a process for producing the same, and a process for producing the olefin monomer or olefin System and olefin comonomers thereof, to provide an olefin polymer.
이하 본 발명의 특징을 상세히 설명한다. Hereinafter, the features of the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용할 수 있는 이온성 화합물은 현재 상업화 되어 있는 모든 이온성 화합물이 가능하며 또한 메탈로센 촉매, 조촉매의 구조와 담체 종류에 따라 합성을 통해 새로운 이온성 화합물 이용할 수도 있다. 상업화 되어있거나 합성 가능한 이온성 화합물의 특징은 상기 이온성 화합물은 -100 내지 300℃의 온도범위에서도 증기압이 0에 가깝고 극성인 것을 특징으로 하며, 극성은 음이온 물질의 종류에 따라 바뀔 수 있으며 매우 약한 극성에서 매우 강한 극성에 이르기까지 다양한 종류의 이온성 물질이 채용가능하며, 또한 불순물이 존재하지 않는 이온성 화합물로서 메탈로센 촉매의 분자구조를 비활성으로 바꾸지 않는 것이라면 본 발명에서 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 이온성 화합물은 구체적으로는 하기 화학식 1로 표시된다.The ionic compounds usable in the present invention are all commercially available ionic compounds, and new ionic compounds may be used through synthesis according to the metallocene catalyst, the structure of the cocatalyst and the carrier type. A characteristic of a commercialized or synthesizable ionic compound is that the ionic compound has a vapor pressure close to 0 and a polarity at a temperature range of -100 to 300 ° C, and the polarity can be changed depending on the kind of anionic material, Various kinds of ionic materials ranging from polarity to very strong polarity can be employed, and any ionic compound free from impurities can be used in the present invention as long as it does not change the molecular structure of the metallocene catalyst to inactive. The ionic compound used in the present invention is represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
X+Y- X + Y -
[상기 화학식 1에서, X+은 이미다졸리움이온, 피리디움이온, 암모늄이온, 포스포늄이온, 설퍼늄이온, 피라졸륨이온 또는 피롤리듐이온이고, 상기 X+는 -CN, -OH, -SO3H, -COOH, 아미노, -SiR11R12R13(R11 내지 R13은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이다), (C1-C20)알킬기 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상의 기능기가 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C20)아릴기로 더 치환될 수 있고; Y-은 BF4 -, BCl4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CH3CH2SO4 -, CF3SO3 -, N(CN)2 -, HCO3 -, (CF3SO2)N-, SCN-, NO3 -, SbF6 -, Sb2F11 -, MePhSO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, (OR)2PO2 -(R=(C1-C20)알킬), Bu2PO2 -, Et2PO2 - 또는 HSO4 -이다.]Wherein X + is an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, a phosphonium ion, a sulfonium ion, a pyrazolium ion, or a pyrrolidium ion, and X + is -CN, -OH, -SO 3 H, -COOH, amino, -SiR 11 R 12 R 13 ( R 11 to R 13 are independently selected from (C1-C20) alkyl or (C6-C30) aryl each other), (C1-C20) alkyl and (C1 (C1-C20) alkyl group or (C6-C20) aryl group in which one or more functional groups selected from a substituted or unsubstituted C1-C20 alkoxy group are substituted or unsubstituted; Y - is BF 4 - , BCl 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , (CF 3 SO 2 ) N - , CH 3 CH 2 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , N (CN) 2 - , HCO 3 - SCN - , NO 3 - , SbF 6 - , Sb 2 F 11 - , MePhSO 3 - , (CF 3 SO 2) 2 N -, (CF 3 SO 2) 3 C -, (OR) 2 PO 2 - ( R = (C1-C20) alkyl), Bu 2 PO 2 -, Et 2 PO 2 - , or HSO 4 - a.
상기 화학식 1에서 양이온(X+)은 다음의 표로 예시된다.The cation (X < + & gt ; ) in the above formula (1) is illustrated by the following table.
상기 표에서 R 및 R1 내지 R3는 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C20)아릴기이고, 상기 알킬기 및 아릴기는 -OH, -SO3H, -COOH, 아미노, -SiR11R12R13(R11 내지 R13은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이다), (C1-C20)알킬기 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상의 기능기가 치환될 수 있다.
In the above table, R and R 1 to R 3 are (C 1 -C 20) alkyl groups or (C 6 -C 20) aryl groups, and the alkyl groups and aryl groups are -OH, -SO 3 H, -COOH, amino, -SiR 11 R 12 Wherein at least one functional group selected from R 13 (wherein R 11 to R 13 are each independently of the other (C 1 -C 20) alkyl or (C 6 -C 30) aryl), (C 1 -C 20) alkyl group and (C 1 -C 20) .
상기 화학식 1에서 음이온(Y-) 종류는 다음의 표로 예시된다.The type of anion (Y - ) in the above formula (1) is illustrated by the following table.
또한 본 발명에서 사용할 수 있는 이온성 화합물의 예로는, 1,3-비스(시아노메틸)-이미다졸리움 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디부틸포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디시안아미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로안티모네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 하이드로겐카보네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 메틸설페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라클로로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 티오시아네이트, 1-도데실-3-메틸이미다졸리움 아이오다이드, 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 브로마이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움헥사플루오로포스페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-4-메틸피리디움 클로라이드, 1-부틸-4-메틸피리디움 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-4-메틸피리디움 헥사플루오로포스페이트, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 테트라헵틸암모늄 클로라이드, 테트라키스(데실)암모늄 브로마이드, 트리부틸메틸암모늄 클로라이드, 테트라헥실암모늄 아이오다이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 테트라플루오로보레이트, 트리이소부틸메틸포스포늄 토실레이트, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 클로라이드, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 브로마이드, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 테트라플루오로보레이트, 1-메시틸-3-메틸이미다졸리움 브로마이드, 1-메시틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-벤질-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-벤질-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디부틸 포스페이트, 1-(3-시아노프로필)-3-메틸이미다졸리움 비스(트리풀루오로메틸설포닐)아마이드, 1,3-디메틸이미다졸리움 디메틸 포스페이트 및 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸리움 에틸 설페이트 등이 있으며, 바람직하게는 1,3-비스(시아노메틸)-이미다졸리움 클로라이드, 1-부틸-4-메틸피리디움 헥사플루오로포스페이트, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 트리부틸메틸알루미늄 클로라이드, 테트라부틸포스피늄 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-부틸-4-메틸피리디움 클로라이드, 1-부틸-4-메틸피리디움 테트라플루오로보레이트 등이 포함된다.Examples of ionic compounds usable in the present invention include 1,3-bis (cyanomethyl) -imidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl- Butyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoroantimonate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoro Butyl-3-methylimidazolium hydrogensulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium methylsulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogensulfate, Imidazolium tetrachloroaluminate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroborate, 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium iodide , 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium Ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate, 1-butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate, benzyldimethyl Tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetradecylammonium chloride, tetraheptylammonium chloride, tetrakis (decyl) ammonium bromide, tributylmethylammonium chloride, tetrahexylammonium iodide, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium tetrafluoroborate, Butyl-1-methylpyrrolidium chloride, 1-butyl-1-methylpyrrolidium bromide, 1-butyl-1-methylpyrrolidium tetrafluoride 3-methylimidazolium bromide, 1-mesityl-3-methylimidazolium chloride, 1-benzyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-benzyl- Methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutyl phosphate, 1- (3-cyanopropyl) -3-methylimidazolium bis 1,3-dimethylimidazolium dimethyl phosphate, and 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium ethylsulfate, and preferably 1,3-bis (cyanomethyl) -Imidazolium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate, benzyldimethyltetradecylammonium chloride, tributylmethylaluminium chloride, tetrabutylphosphinium tetrafluoroborate, 1-butyl- Lithium chloride, 1-butyl-3-methylimidazoli Tetrachloro-aluminate, and the like 1-butyl-4-methylpyridinium chloride Stadium, 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate Stadium.
상기 이온성 화합물로 처리한 무기 또는 유기 다공성 담체는 표면 잔존 -OH기가 처리 전의 담체 1g 당 0.001 내지 100 mmol의 범위로 존재한다.The inorganic or organic porous carrier treated with the ionic compound is present in the range of 0.001 to 100 mmol per 1 g of the carrier before treatment, with the remaining -OH groups remaining on the surface.
상기의 이온성 화합물로 처리되는 담체로는 기공을 가지고 있는 무기물이나 유기물이 가능하며 이들은 이온성 화합물, 메탈로센, 조촉매를 담지할 수 있는 기공과 표면적을 가지고 있어야 한다. 이들 담체의 표면은 소수성을 가지는 기능기를 갖고 있거나, 이들을 여러 가지의 알루미늄계 화합물, 할로겐계 화합물로 표면처리하여 사용할 수도 있다. 일반적으로 사용할 수 있는 무기물 담체는 실리카, 알루미나, 마그네슘 클로라이드, 산화마그네슘 등 기존에 메탈로센 촉매를 담지하는 데 사용되어진 담체들이 포함되며, 이 외에도 메조포로스 물질, MCM-41, MCM-48, SBA-15, 아사히글라스 H-122, H121 등의 물질이 가능하며, 이들은 표면적이 100 m2/g 이상이고 기공부피는 0.1 cc/g이상이다. 미네랄클레이, 카오린, 활석, 미카, 몬트몰릴로나이트 등의 클레이 화합물 등도 담체로 사용되어질 수 있다. 유기물 담체로는 폴리실록산 계열의 고분자 화합물, 폴리스틸렌 겔 또는 비드 등의 물질이 채용가능하다. 이러한 담체화합물 들은 원래 상태로 사용되어 질 수도 있고 100 내지 1000℃ 내의 온도에서 열처리되어 담체 기공 표면 내에 소수성 기능기 등의 양을 조절하여 사용할 수 있다.As the carrier treated with the ionic compound, inorganic or organic materials having pores can be used, and they must have pores and surface areas capable of supporting ionic compounds, metallocenes, and cocatalysts. The surfaces of these carriers may have functional groups having hydrophobic properties or may be surface-treated with various aluminum compounds or halogen compounds. Typical inorganic carriers include silica, alumina, magnesium chloride, magnesium oxide, and other carriers that have been used to support metallocene catalysts. In addition, mesoporous materials such as MCM-41, MCM-48, SBA -15, Asahi Glass H-122, and H121 are available. They have a surface area of 100 m 2 / g or more and a pore volume of 0.1 cc / g or more. Clay compounds such as mineral clay, kaolin, talc, mica, montmorillonite and the like can also be used as carriers. As the organic carrier, a substance such as a polysiloxane-based polymer compound, polystyrene gel or beads can be employed. These carrier compounds may be used in their original state or they may be heat-treated at a temperature within a range from 100 to 1000 ° C. to control the amount of hydrophobic functional groups and the like in the carrier pore surface.
상기한 담체 표면에 담지되는 이온성 화합물의 조성은 담체의 기공 표면적 및 담체 표면의 히드록시기(OH기)의 양 등 담체 표면의 물리, 화학적 성질에 관련되지만, 혼합, 접촉되는 상기 이온성 화합물은 표면 처리된 담체를 기준으로 0.001 내지 50 중량%가 적당하며, 특히 0.1 내지 40 중량%가 바람직하다. 또한, 담체의 표면에 잔존하는 히드록시기의 양이 많을수록 이온성 화합물의 양을 증가시켜야 한다. 상기 이온성 화합물이 0.001 중량%미만인 경우, 처리 효과가 미미하며, 50 중량%를 초과하면, 초과된 양만큼의 상승효과가 없어 이온성 화합물의 낭비가 초래된다.
The composition of the ionic compound carried on the surface of the carrier is related to the physical and chemical properties of the surface of the carrier such as the pore surface area of the carrier and the amount of the hydroxyl group (OH group) on the surface of the carrier, It is suitable that 0.001 to 50% by weight, particularly 0.1 to 40% by weight, is based on the treated carrier. In addition, the amount of the ionic compound should be increased as the amount of the hydroxy group remaining on the surface of the carrier is larger. If the amount of the ionic compound is less than 0.001% by weight, the treatment effect is insignificant. If the amount exceeds 50% by weight, synergistic effect is not obtained by an excessive amount, resulting in waste of the ionic compound.
본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 상기 화학식 1로 표시되는이온성 화합물 및 조촉매로 표면 처리된 담체에 하기 화학식 2로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물이 혼성 담지되어 있는 것을 특징으로 한다.The composite supported metallocene catalyst according to the present invention is characterized in that a first metallocene compound represented by the following formula (2) and a second metallocene compound represented by the following formula (3) are added to a carrier surface-treated with the ionic compound represented by the above formula Characterized in that a metallocene compound is mixed and supported.
[화학식 2] (2)
Cp'L1M1L2 m Cp'L 1 M 1 L 2 m
[상기 화학식 2에서 [Formula 2]
M1은 주기율표 상의 4족 전이금속이고;M 1 is a Group 4 transition metal on the periodic table;
Cp'는 중심금속 M1과 η5-결합할 수 있는 시클로펜타디에닐 또는 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리이며; Cp 'is a central metal M 1 and η 5 - cycloalkyl which may be bonded cyclopentadienyl or cyclopentadienyl fused ring and comprising a ring;
L1은 시클로펜타디엔, 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리 또는 (C1-C20)탄화수소 치환기와 O, N 또는 P 원자를 포함한 음이온성 리간드이고; L 1 is an anionic ligand containing a fused ring or (C1-C20) hydrocarbon substituent comprising a cyclopentadiene, cyclopentadienyl ring and an O, N or P atom;
L2는 할로겐 원자, (C1-C20)알킬기, (C6-C30)아릴(C1-C20)알킬기, (C3-C20)시클로알킬기, (C1-C20)알콕시기, (C6-C30)아릴옥시기, (C6-C30)아릴기, -SiRaRbRc, -NRdRe, -OSiRfRgRh 또는 -PRiRj이고; L 2 represents a halogen atom, a (C 1 -C 20) alkyl group, a (C 6 -C 30) aryl (C 6 -C 20) alkyl group, a (C 3 -C 20) cycloalkyl group, , A (C6-C30) aryl group, -SiR a R b R c , -NR d R e , -OSiR f R g R h or -PR i R j ;
Ra 내지 Rj은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C30)아릴기이고; R a to R j are independently of each other a (C1-C20) alkyl group or a (C6-C30) aryl group;
m은 1 또는 2의 정수이며; m is an integer of 1 or 2;
상기 Cp' 및 L1은 서로 연결되어 있지 않거나, 또는 규소 또는 (C1-C4)알케닐렌 결합으로 연결될 수 있으며, 상기 Cp' 및 L1의 시클로펜타디에닐 고리 또는 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리는 (C1-C20)알킬기, (C3-C20)시클로알킬기, (C6-C30)아릴기, (C2-C20)알케닐기 및 (C6-C30)아릴(C1-C20)알킬기로부터 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있다.]Wherein Cp 'and L 1 are not connected to each other or may be connected by a silicon or (C 1 -C 4) alkenylene bond, and the cyclopentadienyl ring or the cyclopentadienyl ring of Cp' and L 1 The fused ring may be optionally substituted with one or more substituents selected from a (C1-C20) alkyl group, a (C3-C20) cycloalkyl group, a (C6-C30) aryl group, a (C2- More can be substituted.]
[화학식 3](3)
[상기 화학식 3에서, M2은 주기율표 상4족의 전이금속이고;[Wherein M 2 is a transition metal of Group 4 in the periodic table;
n은 1 또는 2의 정수이고, n이 2인 경우 R1은 동일하거나 상이할 수 있으며;n is an integer of 1 or 2, and when n is 2, R < 1 > may be the same or different;
R1는 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl, -SiRmRnRo 또는 하나 이상의 질소원자를 포함하는 5원 내지 7원의 N-헤테로시클로알킬이고;R 1 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, halo (C1-C20) alkyl, (C3-C20) cycloalkyl, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl, (C6 (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl, (C 1 -C 20) alkyl, -NR k R 1 , -SiR m R n R o, Lt; RTI ID = 0.0 > N-heterocycloalkyl < / RTI >
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;R 2 And R 3 are independently of each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l Or -SiR m R n and R o;
R4, R5, R10, R11 및 R12은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;R 4 , R 5 , R 10 , R 11 And R 12 are independently selected from the group consisting of (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) (C1-C20) alkoxy (C6-C30) aryl, (C6-C30) aralkyl (C1-C20) alkyl, ((C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R 1 or -SiR m R n R o ;
R6, R7, R8 및 R9는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, N-카바졸릴, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이거나, 인접한 치환체와 (C1-C5)알킬렌으로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 알킬렌의 하나 이상의 CH2-는 -O-, -S- 및 NR’-로부터 선택되는 헤테로원자로 치환될 수 있으며, 상기 알킬렌은 (C1-C20)알킬로 더 치환될 수 있고;R 6 , R 7 , R 8 And R 9 are independently of each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C1-C60) alkyl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryloxy, N- carbazolyl, -NR k R l Or -SiR m R n or R o, an adjacent substituent via (C1-C5) alkyl are alkylene linked to can form a ring, at least one of the alkylene CH 2 - is -O-, -S-, and NR ' -, wherein said alkylene may be further substituted with (C1-C20) alkyl;
R’ 및 Rk 내지 Ro는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이고;R 'and R k To R o are, independently of each other, (C1-C20) alkyl or (C6-C30) aryl;
X1 및 X2는 서로 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C3-C20)시클로알킬, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬리덴 또는 수소를 제외한 N, P, O, S, Si, 할로겐 등을 포함하는 60개 이하의 원자로 이루어진 음이온 또는 이중 음이온 리간드이며, 단 X1 또는 X2 중 하나가 이중 음이온성 리간드인 경우 나머지 하나는 무시된다.]
X 1 and X 2 are independently of each other selected from the group consisting of halogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 2 -C 20) alkenyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 6 -C 30) aryl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl ((C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl) Consisting of up to 60 atoms, including N, P, O, S, Si, halogen, etc., except for aryloxy, (C1-C20) alkoxy (C6-C30) aryloxy, Anion or a double anion ligand, provided that X 1 Or X 2 One of which is a double anionic ligand, the other is ignored.]
상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 사이클로펜타[b]플루오레닐(cyclopenta[b]fluorenyl]기에 기초한 새로운 전이금속 화합물로, 중심금속으로서 주기율표 상의 4족의 금속이 헤테로 고리가 아님에도 불구하고 단단한(rigid) 평면구조를 가지면서 전자가 풍부하게 비편재화 되어있고 9-위치에 용해도 및 성능향상에 도움이 되는 치환체가 쉽게 도입 가능한 사이클로펜타[b]플루오렌-3-일(cyclopenta[b]fluoren-3-yl]기와 아미노기가 치환된 실릴기(silyl group)에 의해 연결된 구조를 가지고 있어, 고효율 및 고분자량의 에틸렌계 중합체를 수득하는데 유리한 구조적 장점을 가지고 있다. 본 발명의 혼성 담지 메탈로센 촉매는 상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물과 상기 화학식 2로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물을 혼성 담지시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.The second metallocene compound represented by Formula 3 is a new transition metal compound based on cyclopenta [b] fluorenyl] group, and the metal of Group 4 on the periodic table as a central metal is not a heterocycle Cyclopenta [b] fluoren-3-yl, which has a rigid, planar structure and is electronically abundant in nature and has a 9-position substituent that is readily accessible for solubility and performance improvement, (b) fluoren-3-yl] group and a silyl group substituted with an amino group, which is advantageous for obtaining an ethylene polymer of high efficiency and high molecular weight. The supported metallocene catalyst is prepared by carrying the second metallocene compound represented by Formula 3 and the first metallocene compound represented by Formula 2 in a mixed manner And a gong.
상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기 화학식 4 또는 5로 표시되는 전이금속 화합물을 포함한다:The second metallocene compound represented by Formula 3 includes a transition metal compound represented by Formula 4 or 5:
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[상기 화학식 4 및 5에서, M2, R2 내지 R12, X1 및 X2는 상기 화학식 3에서의 정의와 동일하고; R21 및 R22는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl, -SiRmRnRo 또는 하나 이상의 질소원자를 포함하는 5원 내지 7원의 N-헤테로시클로알킬이고; Rk 내지 Ro는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이다.][In the above formulas (4) and (5), M 2 , R 2 To R 12 , X 1 And X < 2 > are the same as defined in the above formula (3); R 21 And R 22 are each independently of the other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) aryl, (C6-C30) aralkyl (C1-C20) alkyl, ((C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l, R m -SiR n R o Or 5- to 7-membered N-heterocycloalkyl containing one or more nitrogen atoms; R k to R o are, independently of each other, (C 1 -C 20) alkyl or (C 6 -C 30) aryl.
상기 화학식 3의 제 2 메탈로센 화합물은 하기 구조의 화합물들로부터 선택되어질 수 있다.The second metallocene compound of Formula 3 may be selected from compounds of the following structures.
[상기 M2은 Ti, Zr 또는 Hf이고; X1 및 X2는 상기 화학식 3에서의 정의와 동일하다.]
[M 2 is Ti, Zr or Hf; X < 1 > and X < 2 >
상기 화학식 2의 제 1 메탈로센 화합물의 구체적인 예로는 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(노말부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로펜틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로헥실시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(1,3-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(이소부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄 디클로라이드, 에틸렌-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 에틸렌-[비스(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)]지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 디페닐실릴-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 이소프로필(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 디페닐실릴(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헥실시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헥실메틸레닐시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헵틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헥실에틸레닐시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 등이 있다.
Specific examples of the first metallocene compound of Formula 2 include bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (normal butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, Zirconium dichloride, bis (cyclopentylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (Indenyl) zirconium dichloride, bis (fluorenyl) zirconium dichloride, bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl) zirconium dichloride, ethylene-bis (Indenyl) zirconium dichloride, ethylene- [bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilyl- Zirconium dichloride, diphenylsilyl-bis (indenyl) zirconium dichloride, isopropyl (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilyl (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilyl (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclopentylcyclopentadienyl) Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1 -butyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) Zirconium dichloride, (cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclomethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride (1-ethyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclohexylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclohexylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclohexylcyclopentadienyl) Zirconium dichloride, (cyclohexylmethylenylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cycloheptylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl- Heptylcyclopentadienyl) (pentamer (1-butyl-3-cycloheptylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cycloheptylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (Pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclohexylethylenecyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, and the like.
본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 알킬알루미녹산 조촉매, 유기알루미늄 조촉매 또는 붕소화합물 조촉매, 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
The hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention may further comprise an alkylaluminoxane cocatalyst, an organoaluminum cocatalyst or a boron compound cocatalyst, or a mixture thereof.
본 발명에서 사용되는 조촉매, 즉 상기 담체의 표면에 처리되는 조촉매 또는 혼성 담지 메탈로센 촉매에 더 포함될 수 있는 조촉매는 동일하거나 상이할 수 있으며, 구체적으로는 하기 화학식 6으로 표시되는 알킬알루미녹산, 하기 화학식 7로 표시되는 유기알루미늄 및 하기 화학식 8 내지 10으로 표시되는 붕소 화합물로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.The cocatalyst to be used in the present invention, that is, the cocatalyst which can be further contained in the cocatalyst or mixed supported metallocene catalyst to be treated on the surface of the carrier may be the same or different, and specifically includes an alkyl Aluminoxane, organoaluminum represented by the following general formula (7), and boron compounds represented by the following general formulas (8) to (10).
[화학식 6][Chemical Formula 6]
(-Al(R31)-O-)a (-Al (R 31 ) -O-) a
[화학식 7](7)
(R32)bAl(E)3-b (R 32 ) b Al (E) 3-b
[상기 화학식 6 및 7에서, R31 및 R32는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬기이고; E는 수소원자 또는 할로겐원자이며, a는 5 내지 20의 정수이고; b는 1 내지 3의 정수이다.][Wherein R 31 and R 32 are independently of each other a (C 1 -C 20) alkyl group; E is a hydrogen atom or a halogen atom, a is an integer of 5 to 20; and b is an integer of 1 to 3.]
[화학식 8][Chemical Formula 8]
B(R41)3 B (R < 41 > ) 3
[화학식 9][Chemical Formula 9]
[R42]+[B(R41)4]- [R 42 ] + [B (R 41 ) 4 ] -
[화학식 10][Chemical formula 10]
[(R43)qZH]+[B(R41)4]- [(R 43 ) q ZH] + [B (R 41 ) 4 ] -
[상기 화학식 6 내지 화학식 8에서, B는 붕소원자이며; R41은 페닐이며, 상기 페닐은 불소원자, 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C4)알킬, 또는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C4)알콕시로부터 선택된 3 내지 5개의 치환기로 더 치환될 수 있으며; R42은 (C5-C7)시클로알킬 라디칼, (C6-C20)아릴 라디칼 또는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴 라디칼, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬 라디칼, 예를 들면 트리페닐메틸리니움(triphenylmethylium) 라디칼이고; Z는 질소 또는 인원자이며; R43은 (C1-C4)알킬라디칼 또는 질소원자와 함께 2개의 (C1-C4)알킬기로 치환된 아닐리니움(Anilinium) 라디칼이고; q는 2 또는 3의 정수이다.][In the above Chemical Formulas 6 to 8, B is a boron atom; R 41 is phenyl and said phenyl is optionally substituted with one to three substituents selected from the group consisting of a fluorine atom, (C 1 -C 4) alkyl optionally substituted by fluorine atom, or (C 1 -C 4) alkoxy optionally substituted by fluorine atom Lt; / RTI > may be further substituted with a substituent; R 42 is a (C 5 -C 7) cycloalkyl radical, a (C 6 -C 20) aryl radical or a (C 6 -C 20) alkyl radical, For example triphenylmethylium radical; Z is nitrogen or phosphorus; R 43 is a (C 1 -C 4 ) alkyl radical or an Anilinium radical substituted with two (C 1 -C 4 ) alkyl groups together with the nitrogen atom; q is an integer of 2 or 3.]
상기 알킬알루미늄 화합물로 사용될 수 있는 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄 등을 포함하는 트리알킬알루미늄; 디메틸알루미늄클로라이드, 디에틸알루미늄클로라이드, 디프로필알루미늄클로라이드, 디이소부틸알루미늄클로라이드, 디헥실알루미늄클로라이드를 포함하는 디알킬알루미늄클로라이드; 메틸알루미늄디클로라이드, 에틸알루미늄디클로라이드, 프로필알루미늄클로라이드, 이소부틸알루미늄클로라이드 등을 포함하는 알킬알루미늄디클로라이드 등이 있으며, 바람직하게는 트리알킬알루미늄클로라이드 및 트리이소부틸알루미늄클로라이드이다.Examples of the alkylaluminum compound which can be used include trialkylaluminum including trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, triisopentylaluminum and the like; Dialkyl aluminum chlorides including dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride, dipropyl aluminum chloride, diisobutyl aluminum chloride, and dihexyl aluminum chloride; Methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, propylaluminum chloride, isobutylaluminum chloride and the like, and the like, preferably trialkylaluminum chloride and triisobutylaluminum chloride.
상기 알킬알루미녹산 조촉매의 바람직한 예로는 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산, 이소부틸알루미녹산 등이 있고, 상기 유기알루미늄 조촉매의 바람직한 예로는 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 디메틸알루미늄클로라이드, 디에틸알루미늄클로라이드, 디프로필알루미늄클로라이드, 디이소부틸알루미늄클로라이드, 디헥실알루미늄클로라이드, 메틸알루미늄디클로라이드, 에틸알루미늄디클로라이드, 프로필알루미늄클로라이드, 이소부틸알루미늄클로라이드 등이 있고, 상기 붕소 화합물 조촉매의 바람직한 예로는 트리스(펜타플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,4,5-테트라플루오로페닐)보레인, 트리스(3,4,5-트리플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,4-트리플루오로페닐)보레인, 페닐비스(펜타플루오로페닐)보레인, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,3,4,5-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(3,4,5-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,2,4-트리플루오로페닐)보레이트, 페닐비스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(3,5-비스트리플루오로메틸페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리움테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐메틸리니움테트라(펜타키스플루오로)보레이트(triphenylmethylium tetrakis(pentafluorophenyl)borate) 등이 있다.
Preferable examples of the above-mentioned alkylaluminoxane cocatalyst include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, butylaluminoxane, isobutylaluminoxane and the like. Preferred examples of the organoaluminum co-catalyst include trimethylaluminum, triethylaluminum, Triethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, dipropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, dihexyl aluminum chloride, methyl aluminum < RTI ID = 0.0 > Preferred examples of the boron compound promoter include tris (pentafluorophenyl) borane, tris (2,3,5,6-tetra (pentafluorophenyl) borane, Fluorophenyl) borane , Tris (2,3,4,5-tetrafluorophenyl) borane, tris (3,4,5-trifluorophenyl) borane, tris (2,3,4-trifluorophenyl) (Pentafluorophenyl) borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis (2,3,5,6-tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (Tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (3,4,5-tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (2,2,4-trifluorophenyl) borate, phenylbis (pentafluorophenyl) Tetrakis (3,5-bistrifluoromethylphenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylmethylium tetra (pentafluorophenyl) borate ) borate).
본 발명은 1) 담체에 이온성 화합물 및 조촉매를 처리시키는 단계; 및 2) 제 1 메탈로센 화합물 및 제 2 메탈로센 화합물을 동시에 상기 1) 단계의 이온성 화합물 및 조촉매로 처리된 담체에 혼성 담지시켜 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the preparation of 1) a process for treating a carrier with an ionic compound and a cocatalyst; And 2) carrying a mixture of a first metallocene compound and a second metallocene compound simultaneously on the carrier treated with the ionic compound and co-catalyst in the step 1) to prepare a hybrid supported metallocene catalyst And a method for producing the mixed supported metallocene catalyst.
이하 본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of preparing the hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention will be described.
담지에 사용되는 실리카 등과 같은 무기물 담체를 담지 목적과 부합하는 표면의 히드록시기 양을 조절하기 위하여 100 내지 900℃에서 질소, 아르곤과 같은 불활성가스를 흘리거나 진공을 통해 처리한다. 이 때 잔존하는 표면의 히드록시기 양은 0.001에서 100 mmol-OH/g-silica가 적당하며, 0.1에서 5 mmol-OH/g-silica가 바람직하다. 상기 조건은 이온성 화합물로 표면을 기능화하기 전의 담지체 조건으로, 상기 담지체에 준비된 실리카가 담겨있는 플라스크에 이온성 화합물을 필요량 투입하며, 투입 시 유기 용매와 같이 투입하여도 무방하다. 투입하는 이온성 화합물의 양은 실리카 표면 위의 OH기 양과 유사하거나 그 이상인 것이 바람직하다. An inert gas such as nitrogen or argon is flowed at 100 to 900 ° C or treated with a vacuum to adjust the amount of a hydroxyl group on the surface of the inorganic carrier such as silica to be supported. The amount of hydroxyl groups remaining on the surface is preferably 0.001 to 100 mmol-OH / g-silica, and 0.1 to 5 mmol-OH / g-silica is preferable. The above condition is a condition of the carrier before the surface is functionalized with an ionic compound. The required amount of the ionic compound is added to the flask in which the silica prepared in the carrier is packed. The amount of the ionic compound to be added is preferably similar to or higher than the amount of OH groups on the surface of the silica.
실리카 및 이온성 화합물을 이온성 화합물의 녹는점 이상의 온도와 질소분위기에서 1시간 이상 충분히 혼합하여 이온성 화합물이 실리카 표면 및 표면의 히드록시기와 충분히 접촉하도록 한다. 이 후 조촉매, 바람직하게는 메틸알루미녹산(MAO)을 톨루엔과 같은 유기용매에 희석시켜 이온성 화합물로 전처리된 실리카가 담긴 플라스크에 투입시켜 적당한 온도와 질소분위기에서 적당 시간동안 충분히 혼합한다. 이 후 적당한 온도에서 혼성 메탈로센 화합물을 조촉매와 유기용매에 함께 녹인 후 이온성 화합물과 조촉매로 표면 처리된 실리카에 투입하여 질소 분위기하에서 적당 시간 동안 교반하여 혼성 메탈로센을 담지시킨다. 이 때 전이금속 M:알루미늄 원자의 비는 몰비 기준으로 1:0.1 내지 1:3000이 적당하며, 1:1 내지 1:500이 바람직하다. 이 후 담지되지 않은 메탈로센과 조촉매의 제거를 위하여 헥산 등의 유기용매를 이용, 3회 이상 세척하고 진공 또는 질소 가스 등으로 건조과정을 거친 후 최종적으로 이온성 화합물 및 조촉매로 표면 처리된 담체에 담지된 혼성 담지 메탈로센 촉매를 얻는다.The silica and the ionic compound are thoroughly mixed for at least 1 hour in a nitrogen atmosphere at a temperature equal to or higher than the melting point of the ionic compound so that the ionic compound sufficiently contacts the surface of the silica and the hydroxyl group on the surface. Subsequently, the co-catalyst, preferably methylaluminoxane (MAO), is diluted in an organic solvent such as toluene, and the resulting mixture is put into a flask containing silica pretreated with an ionic compound and sufficiently mixed for a suitable time in a nitrogen atmosphere at a suitable temperature. Thereafter, the mixed metallocene compound is dissolved in the co-catalyst and the organic solvent at a suitable temperature, and the mixture is put into the silica surface-treated with the ionic compound and the co-catalyst, and stirred for a suitable time in the nitrogen atmosphere to carry the mixed metallocene. In this case, the molar ratio of the transition metal M to the aluminum atom is preferably 1: 0.1 to 1: 3000, and more preferably 1: 1 to 1: 500. Subsequently, for the removal of the unsupported metallocene and the cocatalyst, an organic solvent such as hexane is used for washing three times or more, followed by drying with a vacuum or a nitrogen gas, and finally a surface treatment with an ionic compound and a promoter Thereby obtaining a hybrid supported metallocene catalyst supported on the carrier.
상기의 방법에 의해서 만들어진 혼성 담지 메탈로센 촉매 내 전이금속 함량은 0.05~1.5중량 %로 분석되었다.The transition metal content in the hybrid supported metallocene catalyst produced by the above method was analyzed to be 0.05 to 1.5 wt%.
이렇게 얻어진 이온성 화합물과 조촉매로 처리한 무기 또는 유기 다공성 담체에 담지된 혼성 담지 메탈로센 촉매는 올레핀 단량체 1종을 이용한 단일중합 또는 이들 단량체들을 2종 이상 이용한 다중 중합이 가능하며, 올레핀 단량체를 헥산 등의 유기용매의 슬러리상 또는 기상에서 중합반응을 실시한다. 본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매는 수분이 없는 조건에서 반응 용매에 분산시켜 사용하며 중합 반응 용매로는 일반적으로 지방족 탄화수소 또는 그 혼합물이 사용되며 그 예로는 프로판, 이소부탄, 이소펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄 등이다. The mixed supported metallocene catalyst supported on the inorganic or organic porous carrier treated with the ionic compound thus obtained and the co-catalyst can be subjected to single polymerization using one kind of olefin monomer or multi-polymerization using two or more kinds of these monomers, Is subjected to a polymerization reaction in a slurry or gas phase of an organic solvent such as hexane. The hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention is dispersed in a reaction solvent in the absence of water. The polymerization reaction solvent is generally an aliphatic hydrocarbon or a mixture thereof. Examples thereof include propane, isobutane, isopentane, hexane , Heptane, octane, and the like.
본 발명의 혼성 담지 메탈로센 촉매는 기상, 슬러리, 액상중합공정 뿐만 아니라 회분식, 연속식 중합공정 모두에도 적용 가능하지만 슬러리, 기상 반응에 가장 적합하다. The mixed supported metallocene catalysts of the present invention are applicable not only to gas phase, slurry, and liquid phase polymerization processes but also to batch and continuous polymerization processes, but they are most suitable for slurry and gas phase reaction.
본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용한 폴리올레핀 중합방법의 일례로서 회분식 슬러리 중합 공정을 설명하면 다음과 같다. The batch slurry polymerization process as an example of the polyolefin polymerization process using the hybrid supported metallocene catalyst according to the present invention will be described as follows.
먼저 고온에서 고압반응기를 진공으로 수분 및 공기를 제거한 후 용매를 반응기에 투입하고 중합온도까지 온도를 올린 후 스케빈저(scavenger)로서 알킬알루미늄이나 MAO을 투입하고 본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매를 투입한다. 그 후 에틸렌 등의 올레핀을 투입하고 필요 시 수소를 올레핀 투입과 같이 주입한다. 필요한 중합시간에 도달하면 올레핀 투입을 중단하고 미반응 올레핀과 용매를 제거하고 반응기를 열어 고체상태의 고분자를 얻는다.First, water and air are removed from the high-pressure reactor in a vacuum at a high temperature, and then the solvent is charged into the reactor. After the temperature is raised to the polymerization temperature, alkyl aluminum or MAO is added as a scavenger and the mixed supported metallocene The catalyst is introduced. Then, olefins such as ethylene are introduced, and hydrogen is injected as necessary when olefins are added. When the required polymerization time is reached, the addition of olefins is stopped, the unreacted olefin and solvent are removed, and the reactor is opened to obtain a solid polymer.
사용된 중합용매는 분자체 5Å와 활성알루미나가 충진된 관을 통과시키고 고순도의 질소로 버블링시켜 수분, 산소 및 기타 촉매독 물질을 충분히 제거시킨 후 사용하며, 중합온도는 -50 내지 200℃의 범위에서 가능하며 50 내지 100℃이 적당하다. 중합압력은 1 내지 50기압이 가능하며 5 내지 30기압이 바람직하다.
The polymerization solvent used is a solution of 5 Å molecular sieve and a pipe filled with activated alumina and bubbled with high purity nitrogen to sufficiently remove water, oxygen and other catalyst poisoning substances. The polymerization temperature is -50 to 200 ° C. And 50 to 100 DEG C is suitable. The polymerization pressure is 1 to 50 atm, preferably 5 to 30 atm.
본 발명은 상기한 혼성 담지 메탈로센 촉매를 이용한 올레핀 중합체의 제조방법을 특징으로 하며, 상기의 올레핀 중합체는 알파올레핀의 단독중합체 또는 공중합체를 포함한다. The present invention features a process for preparing an olefin polymer using the above-described hybrid supported metallocene catalyst, wherein the olefin polymer comprises homopolymers or copolymers of alpha olefins.
본 발명에 따른 제조방법에서 채용가능한 가능한 올레핀계 단량체의 예로는 에틸렌, 알파올레핀, 사이클로 올레핀 등이 있으며, 디엔계 단량체, 트리엔계, 스티렌계 및 고리형 올레핀도 가능하다.Examples of possible olefinic monomers that can be employed in the production process according to the present invention include ethylene, alpha olefins, cycloolefins, and diene monomers, triene, styrene, and cyclic olefins.
상기 단량체의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐 및 3-메틸-1-부텐, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 알릴벤젠, 디비닐벤젠, 비닐시클로헥산, 비닐시클로헵탄, 시클로펜텐, 시클로헵텐, 노르보르넨, 테트라시클로도데센, 이소프렌, 1,3-부타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 사이클로펜타디엔을 들 수 있으며, 이들 단량체를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 중합할 수 있다.
Examples of such monomers include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, Butene, styrene, alpha-methylstyrene, allylbenzene, divinylbenzene, vinylcyclohexane, vinylcycloheptane, vinylcyclohexane, Cyclopentene, cyclopentene, cycloheptene, norbornene, tetracyclododecene, isoprene, 1,3-butadiene, 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene and cyclopentadiene. Two or more of them may be mixed and polymerized.
이하 본 발명을 비교예와 실시예를 통해서 설명하며, 하기의 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by way of Comparative Examples and Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.
본 발명에 따른 혼성 담지 메탈로센 촉매 및 고분자 중합체 분석은 아래와 같은 방법으로 수행하였다.The hybrid supported metallocene catalyst and the polymer polymer analysis according to the present invention were carried out in the following manner.
1) 담지촉매 중의 금속 함량1) the metal content in the supported catalyst
ICP분석법에 의하여 금속 함량을 측정하였다.The metal content was measured by ICP analysis.
2) 용융지수2) Melt index
ASTM D 2839에 의거하여 측정하였다.It was measured according to ASTM D 2839.
3) 용융점 분석3) Melting point analysis
Dupont DSC2910을 이용하여 질수분위기 하에서 20℃/min.속도로 2nd 가열조건에서 측정하였다.Using Dupont DSC2910 was measured at 2 nd heating condition to 20 ℃ / min. Rate under cant atmosphere.
4) 분자량 및 분자량분포4) Molecular weight and molecular weight distribution
TOHO사 Column TSK Guard Column HHR(S)+TSK-Gel GMHHR H(S)가 장착된 PL GPC210(Polymer Laboratories社 제품)을 이용하여 160℃에서 1ml/min.의 속도로 측정하였다. 용매는 1,2,3-트리클로로벤젠을 사용하였으며, 분자량은 표준시료 PS1_A,B (Mw = 580 ~ 7,500,000) 으로 보정하였다.
TOHO Company Column TSK Guard Column HHR (S) + TSK-Gel The PL GPC210 (manufactured by Polymer Laboratories) equipped with GMHHR H (S) was measured at 160 ° C at a rate of 1 ml / min. 1,2,3-trichlorobenzene was used as the solvent, and the molecular weight was corrected by the standard sample PS1_A, B (Mw = 580 to 7,500,000).
[제조예 1] 제 2 메탈로센 화합물의 제조[Preparation Example 1] Preparation of second metallocene compound
9,9-디헥실-9H-플루오렌(9,9-dihexyl-9H-fluorene)의 제조Preparation of 9,9-dihexyl-9H-fluorene (9,9-dihexyl-9H-fluorene)
2000 mL 둥근 플라스크에 9H-플루오렌(9H-fluorene) (50g, 300.1mmol), 포타슘 tert-부톡사이드(potassium t-butoxide) (77.0g, 721.9mmol)를 넣고 DMSO 700 mL를 천천히 주입한다. 질소분위기하에 1-브로모헥산 (119g, 721.9 mmol)을 dropping funel에 넣어 천천히 떨어뜨린다. 상온에서 24시간 동안 교반한 후 증류수 500 mL를 첨가하여 반응을 종결시킨 다음 n-헥산으로 추출하여 모아진 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후 휘발물질을 제거한 후 실리카겔 크로마토그라피관을 이용하여 n-헥산으로 정제하여 건조한 후 장시간 상온에서 보관하면 고형분인 9,9-디헥실-9H-플루오렌 90.0g (수율72.40%)을 수득하였다.Add 9H-fluorene (50 g, 300.1 mmol) and potassium tert-butoxide (77.0 g, 721.9 mmol) to a 2000 mL round-bottomed flask and slowly inject 700 mL of DMSO. 1-Bromohexane (119 g, 721.9 mmol) is added dropping funnel under nitrogen atmosphere and slowly dropped. After stirring for 24 hours at room temperature, 500 mL of distilled water was added to terminate the reaction. The reaction mixture was extracted with n-hexane, and the combined organic layer was dried over magnesium sulfate, and the volatiles were removed. The residue was purified by silica gel chromatography using n-hexane After drying, it was stored at room temperature for an extended period of time to obtain 90.0 g (yield: 72.40%) of solid 9,9-dihexyl-9H-fluorene.
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm):δ= 0.625-0.628(m, 4H), 0.759-0.785(m, 6H), 1.050-1.125(m, 12H), 1.953-1.983(t, 4H), 7.293-7.340(m, 6H), 7.706-7.720(d, 2H) 1 H-NMR (500MHz, CDCl 3, ppm): δ = 0.625-0.628 (m, 4H), 0.759-0.785 (m, 6H), 1.050-1.125 (m, 12H), 1.953-1.983 (t, 4H) , 7.293-7.340 (m, 6H), 7.706-7.720 (d, 2H)
9,9-디헥실-2-메틸-2,3-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1(9H)-온의 제조Preparation of 9,9-dihexyl-2-methyl-2,3-dihydrocyclopenta [b] fluorene-1 (9H)
2000 mL 둥근 플라스크에 9,9-디헥실-9H-플루오렌 (79g, 236.2mmol), 2-브로모-2-메틸프로파노일 브로마이드 (2-bromo-2-methylpropanoyl bromide) (54.3g, 236.2mmol)를 넣고 카본 디설파이드(carbon disulfide) 600 mL를 넣어 용해시킨 후 얼음물로 반응기를 냉각시킨다. 알루미늄 트리클로라이드(aluminum trichloride) (78.7g, 590.4 mmol)을 질소분위기하에 2시간에 걸처 10번으로 나누어 천천히 주입한다. 그리고 상온에서 8시간 동안 교반한 후 증류수 500 mL를 첨가하여 반응을 종결시킨 다음 증류수 500 mL로 3번 동안 씻어준다. 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후 휘발물질을 제거한 후 건조하면 점성 높은 오일형태의 9,9-디헥실-2-메틸-2,3-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1(9H)-온 89.0g (수율 93.6%)을 수득하였다.In a 2000 mL round flask, 9,9-dihexyl-9H-fluorene (79 g, 236.2 mmol), 2-bromo-2-methylpropanoyl bromide (54.3 g, 236.2 mmol), add 600 mL of carbon disulfide to dissolve it, and cool the reactor with ice water. Aluminum trichloride (78.7 g, 590.4 mmol) is slowly poured in 10 portions over 2 hours under a nitrogen atmosphere. After stirring at room temperature for 8 hours, add 500 mL of distilled water to terminate the reaction, and wash it with 500 mL of distilled water for 3 times. The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the volatiles were removed therefrom and then dried to obtain 9,9-dihexyl-2-methyl-2,3-dihydrocyclopenta [b] fluorene-1 (9H) 89.0 g (yield: 93.6%) was obtained.
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm):δ= 0.601-0.627(m, 4H), 0.741-0.774(m, 6H), 1.000-1.126(m, 12H), 1.366-1.380(d, 3H), 1.961-2.202(m, 4H), 2.789-2.801(d, 2H), 3.445-3.498(m, 1H), 7,375-7.383(m, 3H), 7.731(s, 2H), 7.764-7.779(d, 1H) 1 H-NMR (500MHz, CDCl 3, ppm): δ = 0.601-0.627 (m, 4H), 0.741-0.774 (m, 6H), 1.000-1.126 (m, 12H), 1.366-1.380 (d, 3H) 2H), 7.764-7.779 (d, 2H), 1.961-2.202 (m, 4H), 2.789-2.801 (d, 2H), 3.445-3.498 1H)
9,9-디헥실-2-메틸-1,2,3,9-테트라하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-올의 제조Production of 9,9-dihexyl-2-methyl-1,2,3,9-tetrahydrocyclopenta [b] fluoren-1-ol
1000 mL 둥근 플라스크에 9,9-디헥실-2-메틸-2,3-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1(9H)-온 (85g, 211.1mmol)을 THF 400mL와 에탄올 400mL로 녹인 다음 교반 시킨다. 소디움 보로하이드라이드(NaBH4) (10g,265.0mmol)를 5번에 나누어 반응물에 넣고 12시간동안 교반한다. 용매를 모두 제거한 다음 에틸아세테이트에 녹여 물로 3번 씻어준다. 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후 휘발물질을 제거한 후 건조하면 점성 높은 오일형태의 9-디헥실-2-메틸-1,2,3,9-테트라하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-올 82.0g (수율 96.0%)을 수득하였다(2개의 이성질체 존재).(9H) -one (85 g, 211.1 mmol) was dissolved in 400 mL of THF and 400 mL of ethanol in a 1000 mL round-bottomed flask, and a solution of 9,9-dihexyl-2-methyl-2,3-dihydrocyclopenta [ Then stir. Sodium borohydride (NaBH 4 ) (10 g, 265.0 mmol) is added in five portions and stirred for 12 hours. After removing all the solvent, dissolve in ethyl acetate and wash 3 times with water. The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the volatiles were removed therefrom and then dried to obtain 9-dihexyl-2-methyl-1,2,3,9-tetrahydrocyclopenta [b] fluoren- 82.0 g (yield 96.0%) was obtained (two isomeric forms).
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm):δ= 0.628-0.631(m, 8H), 0.762-0.788(m, 12H), 1.109-1.136(m, 24H), 1.198-1.212(d, 3H), 1.314-1.327(d, 3H), 1.522-1.535(d, 1H), 1.830-1.846(d, 1H), 1.956-1.963(m, 8H), 2.323-2.352(m, 1H), 2.525-2.572(m, 1H), 2.628-2.655(m, 1H), 2.733-2.779(m, 1H), 3.011-3.057(m, 1H), 3.164-3.210(m, 1H), 4.783-4.812(t, 1H), 5.052-5.077(t, 1H), 7,289-7.380(m, 8H), 7.525(s, 1H), 7.558(s, 1H), 7.672-7.685(d, 2H) 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 , ppm):? = 0.628-0.631 (m, 8H), 0.762-0.788 (m, 12H), 1.109-1.136 (m, 24H), 1.198-1.212 (D, 1H), 1.956-1.963 (m, 8H), 2.323-2.352 (m, 1H), 2.525-2.572 (m, 1H), 2.628-2.655 (m, 1H), 2.733-2.779 (m, 1H), 3.011-3.057 1H), 7.672-7.685 (d, 2H), 7.525 (s, IH)
9,9-9,9- 디헥실Dihexyl -2--2- 메틸methyl -3,9--3,9- 디하이드로시클로펜타[b]플루오렌의Dihydrocyclopenta [b] fluorene 제조 Produce
500 mL 둥근 플라스크에 9-디헥실-2-메틸-1,2,3,9-테트라하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-올 80g (197.7 mmol)과 파라톨루엔 설포닉산 (0.2g)을 톨루엔 320 mL에 녹인후 Dean-Stark를 설치하여 환류시키면서 물을 완벽하게 제거하였다. 상온으로 냉각시킨 후 염화 암모늄 수용액 (150 mL)과 200 mL의 디에틸에테르를 주입한 다음 유기층을 분리하고 잔류물을 디에틸에테르로 추출하여 모아진 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후 휘발물질을 제거한 후 실리카겔 크로마토그라피관을 이용하여 9,9-디헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌 74.0g(수율 96.8%)을 수득하였다.80 g (197.7 mmol) of 9-dihexyl-2-methyl-1,2,3,9-tetrahydrocyclopenta [b] fluorene-1-ol and 0.2 g of paratoluenesulfonic acid were added to a 500 mL round- After dissolving in 320 mL of toluene, Dean-Stark was installed and the water was completely removed by refluxing. After cooling to room temperature, ammonium chloride aqueous solution (150 mL) and 200 mL of diethyl ether were poured into the mixture. The organic layer was separated and the residue was extracted with diethyl ether. The combined organic layer was dried with magnesium sulfate, 74.0 g (yield: 96.8%) of 9,9-dihexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluorene was obtained by using a silica gel chromatography tube.
1H-NMR (500MHz, CDCl3, ppm):δ= 0.611-0.671(m, 4H), 0.755-0.784(m, 6H), 1.041-1.140(m, 12H), 1.943-1.976(m, 4H), 2.200(s, 3H), 3.373(s, 2H), 6.556(s, 1H), 7.208-7.381(m,4H), 7.653-7.668(d, 1H), 7.700(s, 1H) 1 H-NMR (500MHz, CDCl 3, ppm): δ = 0.611-0.671 (m, 4H), 0.755-0.784 (m, 6H), 1.041-1.140 (m, 12H), 1.943-1.976 (m, 4H) , 2.200 (s, 3H), 3.373 (s, 2H), 6.556 (s, IH), 7.208-7.381 (m, 4H), 7.653-7.668
N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-3-일)-1,1-디메틸실란아민(N-tert-butyl-1-(9,9-dihexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta[b]fluoren-3-yl)-1,1-dimethylsilanamine)과 N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-1,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-일)-1,1-디메틸실란아민(N-tert-butyl-1-(9,9-dihexyl-2-methyl-1,9-dihydrocyclopenta[b]fluoren-1-yl)-1,1-dimethylsilanamine)의 제조N-tert-butyl-1- (9,9-hexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- butyl-1- (9,9-dihexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- (9,9-dihexyl-2-methyl-1,9-dihydrocyclopenta [b] fluorene- methyl-1,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren-1-yl) -1,1-dimethylsilanamine
500 mL 둥근 플라스크에 9,9-디헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌 (40.0g, 103.5 mmol)을 디에틸에테르 320 mL로 녹인 후 -78℃로 온도를 내린다음 노르말부틸리튬 (2.5M 헥산용액, 42 mL)을 서서히 주입한 후 상온에서 12시간 동안 교반시킨다. 진공으로 휘발물질을 제거한 후 n-헥산 350 mL 첨가하여 반응기 온도를 -78℃로 내린 다음 디클로로디메틸실란(dichlorodimethylsilane) (40g)을 첨가한다. 다시 상온으로 온도를 올려 24시간동안 교반한 다음 염을 필터하여 제거한다. 그리고 진공으로 휘발물질을 제거한다. 생성물을 다시 500mL 둥근플라스크에 넣고 디에틸에테르 320 mL로 녹인 후 -78℃로 온도를 내린 후 tert-부틸아민(22.7g, 310.4 mmol)을 첨가한다. 상온으로 온도를 올려 12시간동안 교반한 다음 휘발물질을 진공으로 완전히 제거한다. 그리고 n-헥산 200 mL를 넣어 녹여서 염을 필터하여 제거한다. 용매를 제거하면 점성이 높은 N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-3-일)-1,1-디메틸실란아민과 N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-1,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-일)-1,1-디메틸실란아민의 혼합물(비율=~1:1) 48g(수율 88.9%)을 얻었다.Dioxyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluorene (40.0 g, 103.5 mmol) was dissolved in 320 mL of diethyl ether in a 500 mL round- , And then N-butyllithium (2.5 M hexane solution, 42 mL) was slowly added thereto, followed by stirring at room temperature for 12 hours. After removing the volatiles by vacuum, 350 mL of n-hexane was added, the reactor temperature was lowered to -78 ° C, and dichlorodimethylsilane (40 g) was added. The temperature was raised to room temperature again, and the mixture was stirred for 24 hours. Then, the salt was removed by filtration. And removes volatiles by vacuum. The product was put into a 500 mL round-bottomed flask, and dissolved in 320 mL of diethyl ether. After the temperature was lowered to -78 ° C, tert-butylamine (22.7 g, 310.4 mmol) was added. The temperature is raised to room temperature and stirred for 12 hours, then the volatiles are completely removed in vacuo. Add 200 mL of n-hexane to dissolve and remove the salt by filtration. Removal of the solvent gave N-tert-butyl-1- (9,9-hexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- A mixture of silane amine and N-tert-butyl-1- (9,9-hexyl-2-methyl-1,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- (Yield: 88.9%) of the title compound (ratio = ~ 1: 1).
1H-NMR (500MHz, C6D6, ppm):δ= 0.132(s, 3H), 0.177-0.198(d, 6H), 0.270(s, 1H), 0.804-0.879(m, 12H), 0.973-1.295(m, 50H), 2.170-2.348(m, 14H), 3.398-3.428(d, 2H), 6.745(s, 2H), 7.337-7.434(m, 6H), 7.518-7.908(m, 6H) 1 H-NMR (500 MHz, C 6 D 6 , ppm):? = 0.132 (s, 3H), 0.177-0.198 (d, 6H), 0.270 (s, 1H), 0.804-0.879 2H), 7.337-7.434 (m, 6H), 7.518-7.908 (m, 6H)
(t-부틸아미도)디메틸(9,9-헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-3-일)실란티타늄(IV)디메틸(착물 1)과 (t-부틸아미도)디메틸(9,9-헥실-2-메틸-1,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-일)실란티타늄(IV) 디메틸(착물 2)의 제조(t-butylamido) dimethyl (9,9-hexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren-3-yl) silane titanium (IV) dimethyl -Butylamido) dimethyl (9,9-hexyl-2-methyl-1,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren-1-yl) silane titanium (IV) dimethyl
250 ml N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-3-일)-1,1-디메틸실란아민과 N-tert-부틸-1-(9,9-헥실-2-메틸-1,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오렌-1-일)-1,1-디메틸실란아민의 혼합물(비율=~1:1) (8.64g, 16.75 mmol)을 디에틸에테르 130 mL로 녹인 후 -78℃로 온도를 내린 다음 메틸리튬 (1.5M 디에틸에테르 용액, 49.4 mL)를 천천히 주입한다. 온도를 상온으로 올려서 12시간동안 교반하여 리튬염을 만들어 놓는다. 그리고 드라이 박스에서 500mL 둥근플라스크에 TiCl4 (16.75mmol)과 무수 노말헥산 150mL를 넣고 다시 -78℃로 온도를 내린 후 미리 만들어 놓은 리듐염을 천천히 첨가한다. 다시 상온으로 온도를 올려 4시간동안 교반시킨 후 진공을 걸어서 용매를 제거하고 노말헥산에 녹여서 여과해 여액을 추출하였다. 다시 진공으로 펜탄을 제거하여 고형분의 착물 1과 착물 2의 혼합물(거의 1:1의 비율임) 8.1g을 얻었다. A mixture of 250 ml N-tert-butyl-1- (9,9-hexyl-2-methyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- a mixture of tert-butyl-1- (9,9-hexyl-2-methyl-1,9-dihydrocyclopenta [b] fluoren- : 1) (8.64 g, 16.75 mmol) was dissolved in 130 mL of diethyl ether, the temperature was lowered to -78 ° C., and methyl lithium (1.5 M diethyl ether solution, 49.4 mL) was slowly added. The temperature is raised to room temperature and stirred for 12 hours to form a lithium salt. Then, in a 500 mL round flask in a dry box, TiCl 4 (16.75 mmol) and 150 mL of anhydrous n-hexane are added, the temperature is lowered to -78 ° C, and the previously prepared lithium salt is added slowly. The temperature was raised to room temperature again and stirred for 4 hours. Then, the solvent was removed by vacuum, dissolved in n-hexane, and filtered to extract the filtrate. The pentane was again removed by vacuum to obtain 8.1 g of a mixture of complex 1 and complex 2 (in a ratio of almost 1: 1).
1H-NMR (500MHz, C6D6, ppm):δ= 0.079-0.091(d, 6H), 0.623-0.645(d, 6H), 0.813-1.336(m, 56H), 1.601-1.619(d, 18H), 2.071-2.514(m, 14H), 7.025-7.035(d, 2H), 7.330-8.099(m, 12H)
1 H-NMR (500MHz, C 6 D 6, ppm): δ = 0.079-0.091 (d, 6H), 0.623-0.645 (d, 6H), 0.813-1.336 (m, 56H), 1.601-1.619 (d, 18H), 2.071-2.514 (m, 14H), 7.025-7.035 (d, 2H), 7.330-8.099 (m, 12H)
[비교제조예 1] 제 2 메탈로센 화합물 : (t-부틸아미도)디메틸(테트라메틸시클로펜타디에닐)실란티타늄(IV) 디메틸의 제조[Comparative Preparation Example 1] Preparation of a second metallocene compound: (t-butylamido) dimethyl (tetramethylcyclopentadienyl) silane titanium (IV) dimethyl
(t-부틸아미도)디메틸(테트라메틸시클로펜타디에닐)실란티타늄(IV) 디메틸 화합물은 미국의 Boulder Scientific사로부터 구입한 (t-부틸아미도)디메틸(테트라메틸시클로펜타디에닐)실란티타늄(IV) 디클로라이드를 디에틸에테르에 녹여 -78℃로 온도를 내린 다음 2당량의 메틸리듐과 반응시켜 제조하였다.
(t-butylamido) dimethyl (tetramethylcyclopentadienyl) silane titanium (IV) dimethyl compound is commercially available from Boulder Scientific, (IV) dichloride was dissolved in diethyl ether and cooled to -78 ° C and reacted with 2 equivalents of methyllithium.
[[ 실시예Example 1] One]
1. 이온성 화합물 및 1. Ionic compounds and 조촉매로As co-catalyst 표면처리된 실리카에 혼성 Hybrid to surface treated silica 메탈로센을Metallocene 담지한Bearing 촉매 제조 Catalyst preparation
실리카 H-122 (일본, 아사이글라스사, 평균입자크기 12 um, 표면적 700 m2/g, 평균기공부피 1.8 ml/g, 평균기공직경 20 nm) 1g이 담긴 둥근바닥 플라스크에 이온성 화합물 1,3-비스(시아노메틸)-이미다졸리움 클로라이드 (플루카사) 18.3 mg (0.1 mmol)를 투입한 후, 톨루엔에 희석된 MAO(알루미늄 함량 7 중량%, 알버말사)용액 50 mmol-Al을 투입하였다. 100℃에서 3시간 동안 마그네틱바를 이용하여 충분히 교반하였다. 온도를 80℃로 낮춘 후 제 1 메탈로센 촉매인 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 ((n-BuCp)2ZrCl2, 볼더사) 64.7 mg (0.16 mmol) 과 제 2 메탈로센 촉매인 (t-부틸아미도)디메틸(9,9-헥실-2-메틸-3(1),9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3(1)-닐)실란티타늄(IV)디메틸 (제조예 1) 142 mg (0.24 mmol)을 동시에 투입한 후 70℃에서 3시간 동안 교반하여 MAO와 혼합 메탈로센을 담지하였다. 교반을 멈춘 후 필터하여 미반응 MAO와 메탈로센을 제거한 후 진공건조하였다. 수득된 혼성 담지 메탈로센 촉매는 3.4g이었다. A round bottom flask containing silica H-122 (Japan, ASAI GLASS, average particle size 12 u m, surface area 700 m 2 / g, average pore volume 1.8 ml / g, average pore diameter 20 nm) , 18.3 mg (0.1 mmol) of 3-bis (cyanomethyl) -imidazolium chloride (Fluka) was added thereto and 50 mmol-Al of MAO (aluminum content 7 wt% Respectively. And sufficiently stirred at 100 占 폚 for 3 hours using a magnetic bar. After the temperature was lowered to 80 캜, 64.7 mg (0.16 mmol) of bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride ((n-BuCp) 2 ZrCl 2 , Boulder Co.) as a first metallocene catalyst, (9,9-hexyl-2-methyl-3 (1), 9-dihydrocyclopenta [b] fluoro-3 (1) -nyl) silane titanium ( IV) Dimethyl (Preparation Example 1) (142 mg, 0.24 mmol) were simultaneously added thereto, followed by stirring at 70 ° C for 3 hours to carry the mixed metallocene and MAO. After stirring was stopped, the unreacted MAO and the metallocene were removed by filtration, followed by vacuum drying. The resultant mixed supported metallocene catalyst was 3.4 g.
2. 에틸렌 슬러리 중합2. Ethylene slurry polymerization
고온 진공에서 세척한 3ℓ 고압반응기에 헥산 1.9ℓ를 투입한 후 온도를 70℃로 상승시킨 후 트리에틸알루미늄(TEAL) 1 mmol-Al 투입하고 상기 단계에서 제조된 혼성 담지 메탈로센 촉매 20 mg을 헥산 슬러리로 반응기에 투입하였다. 반응기내 총 압력이 8기압이 되도록 에틸렌 압력을 조절하여 에틸렌 가스를 투입하여 포화시킨 후 교반기를 회전시켜 에틸렌 중합 반응을 시작하였다. 총 중합반응 시간은 60분이고 온도는 80℃를 유지하였다. 반응 종료 후 제조된 고분자를 에탄올로 세척하고 진공에서 건조시켜 137 g의 고분자 중합체를 얻었다.
1.9 L of hexane was added to a 3 L high-pressure reactor which had been washed in a high-temperature vacuum, and then the temperature was raised to 70 ° C. Then, 1 mmol-Al of triethylaluminum (TEAL) was added thereto and 20 mg of the hybrid supported metallocene catalyst prepared in the above step Hexane slurry into the reactor. The ethylene pressure was adjusted so that the total pressure in the reactor was 8 atm. After the ethylene gas was supplied to saturate it, the ethylene polymerization reaction was started by rotating the stirrer. The total polymerization reaction time was 60 minutes and the temperature was maintained at 80 ° C. After completion of the reaction, the resulting polymer was washed with ethanol and dried in vacuo to obtain 137 g of a polymer.
[[ 실시예Example 2] 2]
1. 이온성 화합물 및 1. Ionic compounds and 조촉매로As co-catalyst 표면처리된 실리카에 혼성 Hybrid to surface treated silica 메탈로센을Metallocene 담지한Bearing 촉매 제조 Catalyst preparation
상기 [실시예 1]의 1.에서의 혼성 담지 메탈로센 촉매 제조 과정과 비교하여 제 2 메탈로센 화합물로 (t-부틸아미도)디메틸(2,9,9-트리메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3-닐)실란티타늄(IV)디메틸 108.4 mg (0.24 mmol)을 사용하는 것 이외에는 동일하게 제조하였으며, 수득된 담지촉매는 3.34 g이었다.(T-butylamido) dimethyl (2,9,9-trimethyl-3, 9-dihydroxybenzoyl) was used as a second metallocene compound in comparison with the hybrid supported metallocene catalyst production process of 1. in [Example 1] Dihydrocyclopenta [b] fluoro-3-yl) silane titanium (IV) dimethyl was used as the catalyst. The obtained supported catalyst was 3.34 g.
2. 에틸렌 2. Ethylene 슬러리Slurry 중합 polymerization
상기 단계에서 제조된 담지촉매를 이용하여 [실시예 1]의 2.에서의 에틸렌 슬러리 중합방법과 동일하게 중합반응을 실시하여, 133 g의 고분자 중합체를 얻었다.
Using the supported catalyst prepared in the above step, a polymerization reaction was carried out in the same manner as in the polymerization of the ethylene slurry in 2 of [Example 1] to obtain 133 g of a polymer.
[실시예 3][Example 3]
1. 이온성 화합물 및 조촉매로 표면처리된 실리카에 혼성 메탈로센을 담지한 촉매 제조1. Preparation of catalyst carrying hybrid metallocene on silica surface-treated with ionic compound and cocatalyst
[실시예 1]의 1에서의 혼성 담지 메탈로센 촉매 제조 과정과 비교하여 제 2 메탈로센 화합물로 (t-부틸아미도)디메틸(1,2,9,9-테트라메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3-닐)실란티타늄(IV)디메틸 111.7 mg (0.24 mmol)을 사용하는 것 이외에는 동일하게 제조하였으며, 수득된 담지촉매는 3.34 g이었다.Compared with the hybrid supported metallocene catalyst production process of [Example 1], the (meth) (Dihydrocyclopenta [b] fluoro-3-yl) silane titanium (IV) dimethyl was used in place of 111.7 mg (0.24 mmol) of the obtained supported catalyst.
2. 에틸렌 슬러리 중합2. Ethylene slurry polymerization
상기 단계에서 제조된 담지촉매를 이용하여 [실시예 1]의 2에서의 에틸렌 슬러리 중합방법과 동일하게 중합반응을 실시하여, 129 g의 고분자 중합체를 얻었다.
Using the supported catalyst prepared in the above step, a polymerization reaction was carried out in the same manner as in the polymerization of the ethylene slurry in 2 of [Example 1] to obtain 129 g of a polymer.
[비교예 1] [Comparative Example 1]
1. 이온성 화합물 및 조촉매로 표면처리된 실리카에 혼성 메탈로센을 담지한 촉매 제조1. Preparation of catalyst carrying hybrid metallocene on silica surface-treated with ionic compound and cocatalyst
[실시예 1]의 1에서의 혼성 담지 메탈로센 촉매 제조 과정과 비교하여 제 2 메탈로센 화합물로 (t-부틸아미도)디메틸(테트라메틸시클로펜타디에닐)실란티타늄(IV)디메틸 (비교제조예 1) 78.6 mg (0.24 mmol)을 사용하는 것 이외에는 동일하게 제조하였으며, 수득된 담지촉매는 3.23 g이었다.(T-butylamido) dimethyl (tetramethylcyclopentadienyl) silane titanium (IV) dimethyl (meth) acrylate as a second metallocene compound in comparison with the hybrid supported metallocene catalyst preparation process of [Example 1] Except that 78.6 mg (0.24 mmol) of Comparative Preparation Example 1 was used. The obtained supported catalyst was 3.23 g.
2. 에틸렌 슬러리 중합2. Ethylene slurry polymerization
상기 단계에서 제조된 담지촉매를 이용하여 [실시예 1]의 2에서의 에틸렌 슬러리 중합방법과 동일하게 중합반응을 실시하여, 95 g의 고분자 중합체를 얻었다.
Using the supported catalyst prepared in the above step, a polymerization reaction was carried out in the same manner as in the polymerization of the ethylene slurry in 2 of [Example 1] to obtain 95 g of a polymer.
(g)carrier
(g)
화합물1 ) Ionic
Compound 1 )
(mmol)input
(mmol)
(mmol)input
(mmol)
(℃)Treatment temperature
(° C)
시간
(hr)process
time
(hr)
(℃)Treatment temperature
(° C)
(hr)Processing time
(hr)
(mmol)input
(mmol)
(mmol)input
(mmol)
3) B: (t-부틸아미도) 디메틸 (9,9-헥실-2-메틸-3(1),9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3(1)-닐)실란티타늄(IV)디메틸
4) C: (t-부틸아미도)디메틸(2,9,9-트리메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3-닐)실란티타늄(IV)디메틸
5) D: (t-부틸아미도)디메틸(1,2,9,9-테트라메틸-3,9-디하이드로시클로펜타[b]플루오레-3-닐)실란티타늄(IV)디메틸
6) E: (t-부틸아미도)디메틸(테트라메틸시클로펜타디에닐)실란티타늄(IV)디메틸1) 1,3-bis (cyanomethyl) -imidazolium chloride 2) A: Bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride
3) B: Synthesis of titanium (9,9-hexyl-2-methyl-3 (1), 9-dihydrocyclopenta [b] fluoro-3 (1) IV) Dimethyl
4) C: (t-butylamido) dimethyl (2,9,9-trimethyl-3,9-dihydrocyclopenta [b]
5) D: Dimethyl (1,2,9,9-tetramethyl-3,9-dihydrocyclopenta [b] fluoro-3-yl) silane Titanium (IV) dimethyl
6) E: (t-butylamido) dimethyl (tetramethylcyclopentadienyl) silane titanium (IV) dimethyl
조촉매Upon polymerization
Co-catalyst
(mg)Amount of catalyst
(mg)
(g)PE yield
(g)
MWDGPC
MWD
(℃)DSC
(° C)
DensityBulk
Density
* 중합 압력 및 시간 : 8bar, 60min. * Bulk Density : g/cc* Activity: kg-PE / g-cat., 1 hr, 8 bar * MI: g / 10 min.
Polymerization pressure and time: 8 bar, 60 min. Bulk Density: g / cc
Claims (16)
[화학식 1]
X+Y-
[상기 화학식 1에서, X+은 이미다졸리움이온, 피리디움이온, 암모늄이온, 포스포늄이온, 설퍼늄이온, 피라졸륨이온 또는 피롤리듐이온이고, 상기 X+는 -CN, -OH, -SO3H, -COOH, 아미노, -SiR11R12R13(R11 내지 R13은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이다), (C1-C20)알킬기 및 (C1-C20)알콕시로부터 선택되는 하나 이상의 기능기가 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C20)아릴기로 더 치환될 수 있고; Y-은 BF4 -, BCl4 -, PF6 -, AlCl4 -, halogen-, CH3CO2 -, CF3CO2 -, CH3SO4 -, CH3CH2SO4 -, CF3SO3 -, N(CN)2 -, HCO3 -, (CF3SO2)N-, SCN-, NO3 -, SbF6 -, Sb2F11 -, MePhSO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, (OR)2PO2 -(R=(C1-C20)알킬), Bu2PO2 -, Et2PO2 - 또는 HSO4 -이다.]
[화학식 2]
Cp'L1M1L2 m
[상기 화학식 2에서
M1은 주기율표 상의 4족 전이금속이고;
Cp'는 중심금속 M1과 η5-결합할 수 있는 시클로펜타디에닐 또는 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리이며;
L1은 시클로펜타디엔, 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리 또는 (C1-C20)탄화수소 치환기와 O, N 또는 P 원자를 포함한 음이온성 리간드이고;
L2는 할로겐 원자, (C1-C20)알킬기, (C6-C30)아릴(C1-C20)알킬기, (C3-C20)시클로알킬기, (C1-C20)알콕시기, (C6-C30)아릴옥시기, (C6-C30)아릴기, -SiRaRbRc, -NRdRe, -OSiRfRgRh 또는 -PRiRj이고;
Ra 내지 Rj은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬기 또는 (C6-C30)아릴기이고;
m은 1 또는 2의 정수이며;
상기 Cp' 및 L1은 서로 연결되어 있지 않거나, 또는 규소 또는 (C1-C4)알케닐렌 결합으로 연결될 수 있으며, 상기 Cp' 및 L1의 시클로펜타디에닐 고리 또는 시클로펜타디에닐 고리를 포함하는 융합고리는 (C1-C20)알킬기, (C3-C20)시클로알킬기, (C6-C30)아릴기, (C2-C20)알케닐기 및 (C6-C30)아릴(C1-C20)알킬기로부터 선택되는 하나 이상이 더 치환될 수 있다.]
[화학식 3]
[상기 화학식 3에서, M2은 주기율표 상4족의 전이금속이고;
n은 1 또는 2의 정수이고, n이 2인 경우 R1은 동일하거나 상이할 수 있으며;
R1는 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl, -SiRmRnRo 또는 하나 이상의 질소원자를 포함하는 5원 내지 7원의 N-헤테로시클로알킬이고;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;
R4, R5, R10, R11 및 R12은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;
R6, R7, R8 및 R9는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, N-카바졸릴, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이거나, 인접한 치환체와 (C1-C5)알킬렌으로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 알킬렌의 하나 이상의 CH2-는 -O-, -S- 및 NR’-로부터 선택되는 헤테로원자로 치환될 수 있으며, 상기 알킬렌은 (C1-C20)알킬로 더 치환될 수 있고;
R’ 및 Rk 내지 Ro는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이고;
X1 및 X2는 서로 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C3-C20)시클로알킬, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬리덴 또는 수소를 제외한 N, P, O, S, Si, 할로겐을 포함하는 60개 이하의 원자로 이루어진 음이온 또는 이중 음이온 리간드이며, 단 X1 또는 X2 중 하나가 이중 음이온성 리간드인 경우 나머지 하나는 무시된다.]
Characterized in that a first metallocene compound represented by the following formula (2) and a second metallocene compound represented by the following formula (3) are mixed and supported on a carrier surface-treated with an ionic compound represented by the following formula (1) A metallocene catalyst.
[Chemical Formula 1]
X + Y -
Wherein X + is an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, a phosphonium ion, a sulfonium ion, a pyrazolium ion, or a pyrrolidium ion, and X + is -CN, -OH, -SO 3 H, -COOH, amino, -SiR 11 R 12 R 13 ( R 11 to R 13 are independently selected from (C1-C20) alkyl or (C6-C30) aryl each other), (C1-C20) alkyl and (C1 (C1-C20) alkyl group or (C6-C20) aryl group in which one or more functional groups selected from a substituted or unsubstituted C1-C20 alkoxy group are substituted or unsubstituted; Y - is BF 4 - , BCl 4 - , PF 6 - , AlCl 4 - , halogen - , CH 3 CO 2 - , CF 3 CO 2 - , CH 3 SO 4 - , (CF 3 SO 2 ) N - , CH 3 CH 2 SO 4 - , CF 3 SO 3 - , N (CN) 2 - , HCO 3 - SCN - , NO 3 - , SbF 6 - , Sb 2 F 11 - , MePhSO 3 - , (CF 3 SO 2) 2 N -, (CF 3 SO 2) 3 C -, (OR) 2 PO 2 - ( R = (C1-C20) alkyl), Bu 2 PO 2 -, Et 2 PO 2 - , or HSO 4 - a.
(2)
Cp'L 1 M 1 L 2 m
[Formula 2]
M 1 is a Group 4 transition metal on the periodic table;
Cp 'is a central metal M 1 and η 5 - cycloalkyl which may be bonded cyclopentadienyl or cyclopentadienyl fused ring and comprising a ring;
L 1 is an anionic ligand containing a fused ring or (C1-C20) hydrocarbon substituent comprising a cyclopentadiene, cyclopentadienyl ring and an O, N or P atom;
L 2 represents a halogen atom, a (C 1 -C 20) alkyl group, a (C 6 -C 30) aryl (C 6 -C 20) alkyl group, a (C 3 -C 20) cycloalkyl group, , A (C6-C30) aryl group, -SiR a R b R c , -NR d R e , -OSiR f R g R h or -PR i R j ;
R a to R j are independently of each other a (C1-C20) alkyl group or a (C6-C30) aryl group;
m is an integer of 1 or 2;
Wherein Cp 'and L 1 are not connected to each other or may be connected by a silicon or (C 1 -C 4) alkenylene bond, and the cyclopentadienyl ring or the cyclopentadienyl ring of Cp' and L 1 The fused ring may be optionally substituted with one or more substituents selected from a (C1-C20) alkyl group, a (C3-C20) cycloalkyl group, a (C6-C30) aryl group, a (C2- More can be substituted.]
(3)
[Wherein M 2 is a transition metal of Group 4 in the periodic table;
n is an integer of 1 or 2, and when n is 2, R < 1 > may be the same or different;
R 1 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, halo (C1-C20) alkyl, (C3-C20) cycloalkyl, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl, (C6 -C30) are (C1-C20) alkyl, ((C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l, R m -SiR n R o Or 5- to 7-membered N-heterocycloalkyl containing one or more nitrogen atoms;
R 2 And R 3 are independently of each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l Or -SiR m R n and R o;
R 4 , R 5 , R 10 , R 11 And R 12 are independently selected from the group consisting of (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) (C1-C20) alkoxy (C6-C30) aryl, (C6-C30) aralkyl (C1-C20) alkyl, ((C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l Or -SiR m R n and R o;
R 6 , R 7 , R 8 And R 9 are independently of each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C1-C60) alkyl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryloxy, N- carbazolyl, -NR k R l or R m -SiR n R o, or, adjacent substituent and (C1-C5) can be connected by an alkylene to form a ring, at least one CH 2 of the alkylene- may be substituted by a heteroatom selected from -O-, -S- and NR'-, the Alkylene may be further substituted with (C1-C20) alkyl;
R 'and R k To R o are, independently of each other, (C1-C20) alkyl or (C6-C30) aryl;
X 1 and X 2 are independently of each other selected from the group consisting of halogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 2 -C 20) alkenyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 6 -C 30) aryl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl ((C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl) Anion consisting of up to 60 atoms including N, P, O, S, Si, halogen except hydrogen, (C1-C60) aryloxy, (C1- C20) alkoxy Or a double anion ligand, provided that X 1 Or X 2 One of which is a double anionic ligand, the other is ignored.]
상기 이온성 화합물은 -100 내지 300℃의 온도범위에서 액체 또는 고체상으로 극성인 것을 특징으로 하는 것인 혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method according to claim 1,
Wherein the ionic compound is polar in liquid or solid phase in a temperature range of -100 to 300 占 폚.
상기 이온성 화합물은 1,3-비스(시아노메틸)-이미다졸리움 클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움클로라이드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디부틸포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디시안아미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로안티모네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 하이드로겐카보네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 메틸설페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 테트라클로로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 티오시아네이트, 1-도데실-3-메틸이미다졸리움 아이오다이드, 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 브로마이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-4-메틸피리디움 클로라이드, 1-부틸-4-메틸피리디움 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-4-메틸피리디움 헥사플루오로포스페이트, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 테트라헵틸암모늄 클로라이드, 테트라키스(데실)암모늄 브로마이드, 트리부틸메틸암모늄 클로라이드, 테트라헥실암모늄 아이오다이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드, 테트라부틸포스포늄 테트라플루오로보레이트, 트리이소부틸메틸포스포늄 토실레이트, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 클로라이드, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 브로마이드, 1-부틸-1-메틸피롤리듐 테트라플루오로보레이트, 1-메시틸-3-메틸이미다졸리움 브로마이드, 1-메시틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-벤질-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 1-벤질-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 디부틸 포스페이트, 1-(3-시아노프로필)-3-메틸이미다졸리움 비스(트리풀루오로메틸설포닐)아마이드, 1,3-디메틸이미다졸리움 디메틸 포스페이트 및 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸리움 에틸 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
3. The method of claim 2,
The ionic compound is selected from the group consisting of 1,3-bis (cyanomethyl) -imidazolium chloride, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 3-methylimidazolium dicyanamide, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluoroantimonate, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-butyl- Butyl-3-methylimidazolium methylsulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 1-dodecyl-3-methylimidazolium iodide, 1-ethyl- Dimethylimidazolium chloride, 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide, 1-ethyl-3-methylimidazole Ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, Butyl-4-methylpyridinium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate, 1-butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate, benzyldimethyltetradecylammonium chloride, tetraheptylammonium chloride, tetra Tetrabutylphosphonium bromide, tributylmethylammonium chloride, tetrahexylammonium iodide, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium tetrafluoroborate, triisobutylmethylphosphonium tosylate, 1-butyl-1- Butyl-1-methylpyrrolidium bromide, 1-butyl-1-methylpyrrolidium tetrafluoroborate, 1-mesityl-3-methyl imide Methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-benzyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) bis (trifluoromethylsulfonyl) Imidazolium dibutyl phosphate, 1- (3-cyanopropyl) -3-methylimidazolium bis (trifluroromethylsulfonyl) amide, 1,3-dimethyl Wherein the metallocene catalyst is at least one selected from the group consisting of imidazolium dimethylphosphate and 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium ethylsulfate.
상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기 화학식 4 또는 5로 표시되는 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
[화학식 4]
[화학식 5]
[상기 화학식 4 및 5에서, M2, R2 내지 R12, X1 및 X2는 청구항 제1항의 화학식 3에서의 정의와 동일하고; R21 및 R22는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl, -SiRmRnRo 또는 하나 이상의 질소원자를 포함하는 5원 내지 7원의 N-헤테로시클로알킬이고; Rk 내지 Ro는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이다.]
The method according to claim 1,
Wherein the second metallocene compound represented by the general formula (3) is represented by the following general formula (4) or (5).
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
[Wherein M 2 , R 2 to R 12 , X 1 and X 2 are the same as defined in Formula 3 of Claim 1; R 21 and R 22 are independently from each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 1 -C 20) C30) aryl, (C6-C30) aralkyl (C1-C20) alkyl, ((C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l, m -SiR n R R o or 5 to 7 membered N-heterocycloalkyl containing at least one nitrogen atom; R k to R o are, independently of each other, (C 1 -C 20) alkyl or (C 6 -C 30) aryl.
상기 조촉매는 하기 화학식 6으로 표시되는 알킬알루미녹산, 하기 화학식 7로 표시되는 유기알루미늄 및 하기 화학식 8 내지 10으로 표시되는 붕소 화합물로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
[화학식 6]
(-Al(R31)-O-)a
[화학식 7]
(R32)bAl(E)3-b
[상기 화학식 6 및 7에서, R31 및 R32는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬기이고; E는 수소원자 또는 할로겐원자이며, a는 5 내지 20의 정수이고; b는 1 내지 3의 정수이다.]
[화학식 8]
B(R41)3
[화학식 9]
[R42]+[B(R41)4]-
[화학식 10]
[(R43)qZH]+[B(R41)4]-
[상기 화학식 6 내지 화학식 8에서, B는 붕소원자이며; R41은 페닐이며, 상기 페닐은 불소원자, 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C4)알킬, 또는 불소 원자에 의해 치환되거나 치환되지 않은 (C1-C4)알콕시로부터 선택된 3 내지 5개의 치환기로 더 치환될 수 있으며; R42은 (C5-C7)시클로알킬 라디칼, (C6-C20)아릴 라디칼, (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴 라디칼 또는 (C6-C30)아르(C1-C20)알킬 라디칼이고; Z는 질소 또는 인원자이며; R43은 (C1-C4)알킬라디칼 또는 질소원자와 함께 2개의 (C1-C4)알킬기로 치환된 아닐리니움(Anilinium) 라디칼이고; q는 2 또는 3의 정수이다.]
The method according to claim 1,
Wherein the cocatalyst is at least one selected from the group consisting of alkylaluminoxanes represented by the following formula (6), organoaluminum represented by the following formula (7), and boron compounds represented by the following formulas (8) to (10).
[Chemical Formula 6]
(-Al (R 31 ) -O-) a
(7)
(R 32 ) b Al (E) 3-b
[Wherein R 31 and R 32 are independently of each other a (C 1 -C 20) alkyl group; E is a hydrogen atom or a halogen atom, a is an integer of 5 to 20; and b is an integer of 1 to 3.]
[Chemical Formula 8]
B (R < 41 > ) 3
[Chemical Formula 9]
[R 42 ] + [B (R 41 ) 4 ] -
[Chemical formula 10]
[(R 43 ) q ZH] + [B (R 41 ) 4 ] -
[In the above Chemical Formulas 6 to 8, B is a boron atom; R 41 is phenyl and said phenyl is optionally substituted with one to three substituents selected from the group consisting of a fluorine atom, (C 1 -C 4) alkyl optionally substituted by fluorine atom, or (C 1 -C 4) alkoxy optionally substituted by fluorine atom Lt; / RTI > may be further substituted with a substituent; R 42 is (C5-C7) cycloalkyl radical, (C6-C20) aryl radical, (C1-C20) alkyl (C6-C20) aryl radical or (C6-C30) aralkyl (C1-C20) alkyl radical; Z is nitrogen or phosphorus; R 43 is an (Cl-C4) alkyl radical or an Anilinium radical substituted with two (C1-C4) alkyl groups together with the nitrogen atom; q is an integer of 2 or 3.]
상기 알루미녹산 화합물은 메틸알루미녹산, 에틸알루미녹산, 프로필알루미녹산, 부틸알루미녹산 및 이소부틸알루미녹산으로부터 선택되는 1종 이상이고;
상기 유기알루미늄 화합물은 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리프로필알루미늄, 트리이소프로필알루미늄, 트리부틸알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 트리이소펜틸알루미늄, 디메틸알루미늄클로라이드, 디에틸알루미늄클로라이드, 디프로필알루미늄클로라이드, 디이소부틸알루미늄클로라이드, 디헥실알루미늄클로라이드, 메틸알루미늄디클로라이드, 에틸알루미늄디클로라이드, 프로필알루미늄클로라이드 및 이소부틸알루미늄클로라이드로부터 선택되는 1종 이상이고;
상기 붕소 화합물은 트리스(펜타플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,4,5-테트라플루오로페닐)보레인, 트리스(3,4,5-트리플루오로페닐)보레인, 트리스(2,3,4-트리플루오로페닐)보레인, 페닐비스(펜타플루오로페닐)보레인, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,3,4,5-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(3,4,5-테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(2,2,4-트리플루오로페닐)보레이트, 페닐비스(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라키스(3,5-비스트리플루오로메틸페닐)보레이트, N,N-디메틸아닐리움테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 및 트리페닐메틸리니움테트라(펜타키스플루오로)보레이트(triphenylmethylium tetrakis(pentafluorophenyl)borate)로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
6. The method of claim 5,
Wherein the aluminoxane compound is at least one selected from methyl aluminoxane, ethyl aluminoxane, propyl aluminoxane, butyl aluminoxane, and isobutyl aluminoxane;
Wherein the organoaluminum compound is selected from the group consisting of trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, triisopentylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, At least one selected from the group consisting of isobutylaluminum chloride, dihexylaluminum chloride, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, propylaluminum chloride and isobutylaluminum chloride;
Wherein the boron compound is at least one compound selected from the group consisting of tris (pentafluorophenyl) borane, tris (2,3,5,6-tetrafluorophenyl) borane, tris (2,3,4,5-tetrafluorophenyl) (Pentafluorophenyl) borane, tris (3,4,5-trifluorophenyl) borane, tris (2,3,4-trifluorophenyl) ) Borate, tetrakis (2,3,5,6-tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (2,3,4,5-tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (3,4,5-tetrafluoro (3,5-bistrifluoromethylphenyl) borate, N, N-bis (trifluoromethylphenyl) borate, tetrakis (Triphenylmethylium tetrakis (pentafluorophenyl) borate) and triphenylmethyltrimethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate in the presence of a catalyst, 1 kinds of mixed supported metallocene catalyst metal, characterized in that not less than that.
상기 담체는 실리카, 알루미나, 마그네슘 클로라이드, 산화마그네슘, 미네랄클레이, 카오린, 활석, 미카, 몬트몰릴로나이트, 폴리실록산계 고분자 화합물, 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 무기 또는 유기 다공성 담체인 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method according to claim 1,
Wherein the carrier is an inorganic or organic porous carrier selected from silica, alumina, magnesium chloride, magnesium oxide, mineral clay, kaolin, talc, mica, montmorillonite, polysiloxane polymeric compound, polystyrene and mixtures thereof Hybrid supported metallocene catalysts.
상기 이온성 화합물은 표면 처리된 담체를 기준으로 0.001 내지 50중량%로 함유된 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method of claim 3,
Wherein the ionic compound is contained in an amount of 0.001 to 50 wt% based on the surface-treated carrier.
상기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물은 하기 구조의 화합물들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
[상기 M2은 Ti, Zr 또는 Hf이고; X1 및 X2는 청구항 제1항의 화학식 3에서의 정의와 동일하다.]
5. The method of claim 4,
Wherein the second metallocene compound represented by Formula 3 is selected from compounds having the following structures.
[M 2 is Ti, Zr or Hf; X < 1 > and X < 2 > are the same as defined in formula (3)
상기 화학식 2로 표시되는 제 1 메탈로센 화합물은 비스(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(노말부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로펜틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로헥실시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(1,3-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(이소부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)지르코늄 디클로라이드, 에틸렌-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 에틸렌-[비스(4,5,6,7-테트라하이드로-1-인데닐)]지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 디페닐실릴-비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 이소프로필(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, 디페닐실릴(시클로펜타디에닐)(플로레닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로펜틸시클로펜타디에닐)(시클로메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로펜틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헥실시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로헥실시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헥실메틸레닐시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (시클로헵틸시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-메틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-에틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, (1-부틸-3-시클로헵틸시클로펜타디에닐)(펜타메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드 및 (시클로헥실에틸레닐시클로펜타디에닐)(시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매 조성물.
The method according to claim 1,
The first metallocene compound represented by the general formula (2) may be at least one selected from the group consisting of bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (normal butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (Cyclopentylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (cyclohexylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (isobutylcyclopentadienyl) ) Zirconium dichloride, bis (indenyl) zirconium dichloride, bis (fluorenyl) zirconium dichloride, bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl) zirconium dichloride, ethylene- Zirconium dichloride, ethylene- [bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)] zirconium dichloride, dimethylsilyl-bis (indenyl) zirconium dichloride, (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, isopropyl (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilyl (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, diphenylsilyl (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cyclopentylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, Zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium di (Cyclopentylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (Pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclopentylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium di (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cyclohexylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1 (Pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-butyl-3-cyclohexylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium di (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (cycloheptylcyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1-methyl-3-cycloheptylcyclopentadienyl) Pentadienyl) (pentamethyl < / RTI > (Pentadienyl) zirconium dichloride, (1-ethyl-3-cycloheptylcyclopentadienyl) (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, (1 -butyl-3-cycloheptylcyclopentadienyl) (Cyclopentadienyl) zirconium dichloride and (cyclohexylethylenecyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride. 2. A metallocene catalyst composition as claimed in claim 1, wherein the catalyst is selected from the group consisting of methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride and (cyclohexylethylenecyclopentadienyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride.
알킬알루미녹산 조촉매, 유기알루미늄 조촉매 및 붕소화합물 조촉매로부터 선택되는 1종 이상의 조촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼성 담지 메탈로센 촉매.
The method according to claim 1,
Further comprising at least one cocatalyst selected from the group consisting of an alkylaluminoxane promoter, an organoaluminum promoter, and a boron compound promoter.
2) 제 1 메탈로센 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제 2 메탈로센 화합물을 동시에 상기 1) 단계의 이온성 화합물 및 조촉매로 처리된 담체에 혼성 담지시켜 혼성 담지 메탈로센 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 혼성 담지 메탈로센 촉매의 제조방법.
[화학식 3]
[상기 화학식 3에서, M2은 주기율표 상4족의 전이금속이고;
n은 1 또는 2의 정수이고, n이 2인 경우 R1은 동일하거나 상이할 수 있으며;
R1는 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl, -SiRmRnRo 또는 하나 이상의 질소원자를 포함하는 5원 내지 7원의 N-헤테로시클로알킬이고;
R2 및 R3는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;
R4, R5, R10, R11 및 R12은 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이고;
R6, R7, R8 및 R9는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, N-카바졸릴, -NRkRl 또는 -SiRmRnRo이거나, 인접한 치환체와 (C1-C5)알킬렌으로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 알킬렌의 하나 이상의 CH2-는 -O-, -S- 및 NR’-로부터 선택되는 헤테로원자로 치환될 수 있으며, 상기 알킬렌은 (C1-C20)알킬로 더 치환될 수 있고;
R’ 및 Rk 내지 Ro는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬 또는 (C6-C30)아릴이고;
X1 및 X2는 서로 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C3-C20)시클로알킬, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C20)알킬, ((C1-C20)알킬(C6-C30)아릴)(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알콕시(C6-C30)아릴옥시, (C1-C20)알킬리덴 또는 수소를 제외한 N, P, O, S, Si, 할로겐을 포함하는 60개 이하의 원자로 이루어진 음이온 또는 이중 음이온 리간드이며, 단 X1 또는 X2 중 하나가 이중 음이온성 리간드인 경우 나머지 하나는 무시된다.]1) treating the carrier with an ionic compound and cocatalyst; And
2) a first metallocene compound and a second metallocene compound represented by the following formula (3) are mixed and supported simultaneously on the carrier treated with the ionic compound and the co-catalyst of step 1) to prepare a hybrid supported metallocene catalyst Wherein the metallocene catalyst is supported on a support.
(3)
[Wherein M 2 is a transition metal of Group 4 in the periodic table;
n is an integer of 1 or 2, and when n is 2, R < 1 > may be the same or different;
R 1 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, halo (C1-C20) alkyl, (C3-C20) cycloalkyl, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl, (C6 (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl, (C 1 -C 20) alkyl, -NR k R 1 , -SiR m R n R o, Lt; RTI ID = 0.0 > N-heterocycloalkyl < / RTI >
R 2 and R 3 are independently of each other hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1- C20) alkyl (C6-C30) aryl) (C1-C20) alkyl, -NR k R l or R m -SiR n R o, and;
R 4, R 5, R 10 , R 11 and R 12 independently represent (C1-C20) alkyl, halo (C1-C20) alkyl, (C3-C20) cycloalkyl, (C1-C20) alkyl (C6- (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl, (C1-C20) alkoxy (C6-C30) aryl, ) (C1-C20) alkyl, -NR k R l or R m -SiR n R o, and;
R 6, R 7, R 8 and R 9 are each independently hydrogen, (C1-C20) alkyl, halo (C1-C20) alkyl, (C3-C20) cycloalkyl, (C1-C20) alkoxy, (C6- (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) aryl, (C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl, , (C1-C20) alkoxy (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryloxy, (C1-C20) alkyl (C6-C30) aryloxy, N- carbazolyl, -NR k R l or m -SiR R n R o or may be connected to an adjacent substituent with a (C 1 -C 5) alkylene to form a ring, and one or more CH 2 - of said alkylene is selected from -O-, -S- and NR'- Lt; / RTI > may be substituted with a heteroatom, said alkylene may be further substituted with (C1-C20) alkyl;
R 'and R k to R o are independently of each other (C 1 -C 20) alkyl or (C 6 -C 30) aryl;
X 1 and X 2 are independently of each other selected from the group consisting of halogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 2 -C 20) alkenyl, (C 3 -C 20) cycloalkyl, (C 6 -C 30) aryl, (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkyl ((C 1 -C 20) alkyl (C 6 -C 30) aryl) Anion consisting of up to 60 atoms including N, P, O, S, Si, halogen except hydrogen, (C1-C60) aryloxy, (C1- C20) alkoxy Or a double anion ligand, provided that when either one of X 1 or X 2 is a double anionic ligand, the other is ignored.
A process for preparing an olefin polymer using a hybrid supported metallocene catalyst according to any one of claims 1 to 11.
상기 올레핀 중합체는 알파올레핀의 단독중합체 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 올레핀 중합체의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the olefin polymer is a homopolymer or copolymer of an alpha olefin.
상기 알파올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐 및 3-메틸-1-부텐로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀 중합체의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The alpha olefins may be selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, -Methyl-1-butene. ≪ / RTI >
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